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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-22
(45)【発行日】2024-01-30
(54)【発明の名称】耐火性木質複合材及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
E04B 1/94 20060101AFI20240123BHJP
B27N 3/00 20060101ALI20240123BHJP
B27M 3/00 20060101ALI20240123BHJP
E04C 3/14 20060101ALI20240123BHJP
E04C 3/42 20060101ALI20240123BHJP
C09K 21/12 20060101ALI20240123BHJP
C09K 21/06 20060101ALI20240123BHJP
C09K 21/02 20060101ALI20240123BHJP
C09K 21/04 20060101ALI20240123BHJP
【ＦＩ】
E04B1/94 R
B27N3/00 B
B27M3/00 M
E04C3/14
E04C3/42
C09K21/12
C09K21/06
C09K21/02
C09K21/04
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2020072541
(22)【出願日】2020-04-14
(65)【公開番号】P2021169715
(43)【公開日】2021-10-28
【審査請求日】2022-11-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000183428
【氏名又は名称】住友林業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002170
【氏名又は名称】弁理士法人翔和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小峰 早貴
(72)【発明者】
【氏名】猪野 光太郎
(72)【発明者】
【氏名】門田 賢一
(72)【発明者】
【氏名】吉井 良介
【審査官】須永 聡
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－１６１５８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０５５６４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１９０６４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－０９２５６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６２－１４９７３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－１３８２６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－０３６４５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭４７－０２０８６２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００４－０９８６２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０５９１２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２１２５６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－１６９５４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１２－００７９３０２（ＫＲ，Ａ）
【文献】国際公開第８１／００２８５７（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｂ １／９４
Ｂ２７Ｎ ３／００
Ｂ２７Ｍ ３／００
Ｅ０４Ｃ ３／１４
Ｅ０４Ｃ ３／３６
Ｅ０４Ｃ ３／４２
Ｃ０９Ｋ ２１／１２
Ｃ０９Ｋ ２１／０６
Ｃ０９Ｋ ２１／０２
Ｃ０９Ｋ ２１／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
平面視において第１方向及び第１方向に直交する第２方向を有し、難燃薬剤保持層が厚み方向に複数積層されている耐火性木質複合材であって、前記難燃薬剤保持層は、複数の開孔を有する木質基材と、該開孔内に充填された難燃薬剤含有固形物とを備えており、
前記厚み方向に隣り合う前記難燃薬剤保持層どうしは、前記開孔の中心点の位置を、第１方向若しくは第２方向又はその両方にずらした状態に積層されており、
前記難燃薬剤含有固形物が、固体難燃剤を含む硬化性組成物の硬化物、及び固体難燃剤を含む圧粉体の何れか一方又は両方であり、
前記硬化性組成物又は前記圧粉体が硬化性化合物を含み、
前記硬化性化合物のうち５０質量％以上が、下記一般式（１）で表される化合物若しくはその加水分解縮合物又はその両方である、耐火性木質複合材。
ＳｉＲ １ （４－ｎ） Ｒ ２ ｎ ・・・（１）
（式中、Ｒ １ は、それぞれ独立して、水素原子、または一つ以上のアミノ基、エポキシ基、酸無水物基、マレイミド基、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタアクリル基、若しくはヘテロ環基で置換されていてもよい、炭素原子数１～２０のアルキル基、炭素原子数６～２０のアリール基もしくは炭素原子数７～２０のアラルキル基を表し、Ｒ ２ は、それぞれ独立して水酸基、炭素原子数１～６のアルコキシ基、またはハロゲン原子を表し、ｎは、１～４の整数を表す。）
【請求項2】
前記硬化性組成物が前記固体難燃剤を６５質量％以上８０質量％以下含むか、又は前記圧粉体が前記固体難燃剤を８０質量％以上含む、請求項１に記載の耐火性木質複合材。
【請求項3】
前記固体難燃剤が、有機リン化合物、リン酸、リン酸エステル、リン酸塩、有機ホウ素化合物、ホウ酸、ホウ酸エステル及びホウ酸塩からなる群から選ばれる一種以上である、請求項１又は２に記載の耐火性木質複合材。
【請求項4】
前記固体難燃剤がホウ酸である、請求項１～３の何れか１項に記載の耐火性木質複合材。
【請求項5】
前記ｎが３である、請求項１～４の何れか１項に記載の耐火性木質複合材。
【請求項6】
前記Ｒ
１
の一部又は全部が、炭素原子数６～２０のアルキル基である、請求項１～５の何れか１項に記載の耐火性木質複合材。
【請求項7】
前記Ｒ
１
の一部又は全部が、一つ以上のエポキシ基で置換された炭素原子数１～２０のアルキル基である、請求項１～５の何れか１項に記載の耐火性木質複合材。
【請求項8】
前記硬化性組成物又は前記圧粉体が硬化触媒を含む、請求項１～７の何れか１項に記載の耐火性木質複合材。
【請求項9】
請求項１～８の何れか１項に記載の耐火性木質複合材の製造方法であって、前記硬化性組成物を硬化させ、硬化物である難燃薬剤含有固形物を形成する工程、及び、前記固体難燃剤を含む粉体を圧粉成型し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物を形成する工程の何れか一方又は両方と、
前記難燃薬剤含有固形物を前記開孔に充填する工程とを含む、耐火性木質複合材の製造方法。
【請求項10】
請求項１～８の何れか１項に記載の耐火性木質複合材の製造方法であって、前記硬化性組成物を前記開孔に充填した後に該硬化性組成物を硬化させ、硬化物である難燃薬剤含有固形物を形成する工程、及び、固体難燃剤を含む粉体を前記開孔に充填した後に該粉体を圧粉成型し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物を形成する工程の何れか一方又は両方を含む、耐火性木質複合材の製造方法。
【請求項11】
開孔を有する木質基材と該開孔に充填された難燃薬剤含有固形物とを備え、
前記難燃薬剤含有固形物が、固体難燃剤を含む硬化性組成物の硬化物、及び固体難燃剤を含む圧粉体の何れか一方又は両方であり、
前記硬化性組成物又は前記圧粉体が硬化性化合物を含み、
前記硬化性化合物のうち５０質量％以上が、下記一般式（１）で表される化合物若しくはその加水分解縮合物又はその両方である、難燃薬剤保持体。
ＳｉＲ １ （４－ｎ） Ｒ ２ ｎ ・・・（１）
（式中、Ｒ １ は、それぞれ独立して、水素原子、または一つ以上のアミノ基、エポキシ基、酸無水物基、マレイミド基、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタアクリル基、若しくはヘテロ環基で置換されていてもよい、炭素原子数１～２０のアルキル基、炭素原子数６～２０のアリール基もしくは炭素原子数７～２０のアラルキル基を表し、Ｒ ２ は、それぞれ独立して水酸基、炭素原子数１～６のアルコキシ基、またはハロゲン原子を表し、ｎは、１～４の整数を表す。）
【請求項12】
請求項１１に記載の難燃薬剤保持体の製造方法であって、前記硬化性組成物を硬化させ、硬化物である難燃薬剤含有固形物を形成する工程、及び、前記固体難燃剤を含む粉体を圧粉成型し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物を形成する工程の何れか一方又は両方と、
前記難燃薬剤含有固形物を前記開孔に充填する工程とを含む、難燃薬剤保持体の製造方法。
【請求項13】
請求項１１に記載の難燃薬剤保持体の製造方法であって、前記硬化性組成物を前記開孔に充填した後に該硬化性組成物を硬化させ、硬化物である難燃薬剤含有固形物を形成する工程、及び、固体難燃剤を含む粉体を前記開孔に充填した後に該粉体を圧粉成型し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物を形成する工程の何れか一方又は両方を含む、難燃薬剤保持体の製造方法。
【請求項14】
角材からなる荷重支持部と、該荷重支持部の軸方向に沿う３側面又は４側面を被覆する耐火被覆層とを備える耐火木製構造材であって、前記耐火被覆層は、難燃薬剤保持層が厚み方向に複数積層されている難燃薬剤保持層積層部を有しており、
前記難燃薬剤保持層積層部は、平面視において第１方向及び第１方向に直交する第２方向を有しており、
前記難燃薬剤保持層は、複数の開孔を有する木質基材と、該開孔に充填された難燃薬剤含有固形物とを有しており、
前記厚み方向に隣り合う前記難燃薬剤保持層どうしは、前記開孔の中心点の位置を、第１方向及び／又は第２方向にずらした状態に積層されており、
前記難燃薬剤含有固形物が、固体難燃剤を含む硬化性組成物の硬化物、及び固体難燃剤を含む圧粉体の何れか一方又は両方であり、
前記硬化性組成物又は前記圧粉体が硬化性化合物を含み、
前記硬化性化合物のうち５０質量％以上が、下記一般式（１）で表される化合物若しくはその加水分解縮合物又はその両方である、耐火木製構造材。
ＳｉＲ １ （４－ｎ） Ｒ ２ ｎ ・・・（１）
（式中、Ｒ １ は、それぞれ独立して、水素原子、または一つ以上のアミノ基、エポキシ基、酸無水物基、マレイミド基、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタアクリル基、若しくはヘテロ環基で置換されていてもよい、炭素原子数１～２０のアルキル基、炭素原子数６～２０のアリール基もしくは炭素原子数７～２０のアラルキル基を表し、Ｒ ２ は、それぞれ独立して水酸基、炭素原子数１～６のアルコキシ基、またはハロゲン原子を表し、ｎは、１～４の整数を表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、耐火性木質複合材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
木材は、火災時に外部から加熱されると表面が燃えて炭化層が形成される。この炭化層が木材の表面に均一に形成されると木材内部への熱の侵入が抑制され、木材内部の構造的な劣化が抑制される。この特性を利用し、柱や梁等に使用する木材を太くし、燃焼後の木材の内部に長期荷重を支持し得る健全な断面が確保されるように、木材の表面に、燃えて炭化層を形成すべき所定の厚みの燃えしろを設ける技術が知られている。このような燃えしろを設けた構造材等を主要構造部に用いて、木造建築物を準耐火建築物とすることも行われている。
【0003】
木材や木材と他の材料との複合材の表面に燃えしろを設けて、耐火材の部材を得る技術は種々提案されており、例えば、特許文献１には、荷重支持層と、該荷重支持層の外側に配置され、断熱材を有する燃え止まり層と、該燃え止まり層の外側に配置され、所定の厚さを有する木材からなる燃えしろ層とを備える構造材が提案されている。また特許文献２には、荷重支持層と、該荷重支持層の外側に配置され、該荷重支持層より熱慣性を低くした木材からなる燃えしろ層とを備える構造材が提案されている。また特許文献３には、難燃薬剤を含まない木材で構成された表面層と、該表面層の内側に、木材に難燃薬剤を注入処理した難燃薬剤注入層とを備える耐火集成材が提案されている。
【0004】
また木材に耐火性能を持たせる技術として、水に溶解した難燃薬剤を木材に含浸させたあと、該木材を乾燥させる方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００５－３６４５７号公報
【文献】特開２００５－４８５８５号公報
【文献】特開２００８－３１７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来のように、水に溶解した難燃薬剤を木材に含浸させたあと、該木材を乾燥させた場合、含浸時に難燃薬剤の含浸ムラが生じてしまったり、乾燥時に木材の表面側の難燃薬剤含有量が木材の内部に比べて多くなってしまったりし、木材全体における難燃薬剤の含有量が不均一となってしまうため、木材に安定的に耐火性能を担保することは困難である。特許文献３では、木材にインサイジング処理を施すことで穿孔を形成し、該穿孔から難燃薬剤を注入することにより、難燃薬剤の含浸ムラを改善することはできるが、乾燥時に難燃薬剤の含有量が不均一になってしまうことを防ぐことはできず、木材に安定的に耐火性能を担保することは困難である。
また特許文献１～３においては、燃えしろ層や燃え止まり層を構成する木材は縁切りされていないため、該木材が火災にさらされたときに、該木材に大きな割れが生じてしまう場合がある。
また、難燃薬剤は、水に高濃度で溶解させて使用することが一般的であるため、これを含浸させた不燃木材、耐火木材は水で濡れると薬剤が溶け出してしまう危険性があり、耐火性がない木材になってしまう場合がある。
また特許文献１～３においては、燃えしろ層や燃え止まり層を構成する木材は縁切りされていないため、該木材が火災にさらされたときに、該木材に大きな割れが生じてしまう場合がある。
また、難燃薬剤は、水に高濃度で溶解させて使用することが一般的であるため、これを含浸させた不燃木材、耐火木材は水で濡れると薬剤が溶け出してしまう危険性があり、耐火性がない木材になってしまう場合がある。
【0007】
本発明の目的は、木質基材に大きな割れが生じ難く、耐水性があり、安定的に耐火性能を担保することができる、耐火性木質複合材及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、平面視において第１方向及び第１方向に直交する第２方向を有し、難燃薬剤保持層が厚み方向に複数積層されている耐火性木質複合材であって、前記難燃薬剤保持層は、複数の開孔を有する木質基材と、該開孔内に充填された難燃薬剤含有固形物とを備えており、前記厚み方向に隣り合う前記難燃薬剤保持層どうしは、前記開孔の中心点の位置を、第１方向若しくは第２方向又はその両方にずらした状態に積層されており、前記難燃薬剤含有固形物が、固体難燃剤を含む硬化性組成物の硬化物、及び固体難燃剤を含む圧粉体の何れか一方又は両方である、耐火性木質複合材を提供するものである。
【0009】
また本発明は、前記の耐火性木質複合材の製造方法であって、前記硬化性組成物を硬化させ、硬化物である難燃薬剤含有固形物を形成する工程、及び、前記固体難燃剤を含む粉体を圧粉成型し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物を形成する工程の何れか一方又は両方と、前記難燃薬剤含有固形物を前記開孔に充填する工程とを含む、耐火性木質複合材の製造方法を提供するものである。
【0010】
また本発明は、前記の耐火性木質複合材の製造方法であって、前記硬化性組成物を前記開孔に充填した後に該硬化性組成物を硬化させ、硬化物である難燃薬剤含有固形物を形成する工程、及び、固体難燃剤を含む粉体を前記開孔に充填した後に該粉体を圧粉成型し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物を形成する工程の何れか一方又は両方を含む、耐火性木質複合材の製造方法を提供するものである。
【0011】
また本発明は、開孔を有する木質基材と該開孔に充填された難燃薬剤含有固形物とを備えており、前記難燃薬剤含有固形物が、固体難燃剤を含む硬化性組成物の硬化物、及び固体難燃剤を含む圧粉体の何れか一方又は両方である、難燃薬剤保持体を提供するものである。
【0012】
また本発明は、前記の難燃薬剤保持体の製造方法であって、前記硬化性組成物を硬化させ、硬化物である難燃薬剤含有固形物を形成する工程、及び、記固体難燃剤を含む粉体を圧粉成型し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物を形成する工程の何れか一方又は両方と、 前記難燃薬剤含有固形物を前記開孔に充填する工程とを含む、難燃薬剤保持体の製造方法を提供するものである。
【0013】
また本発明は、前記の難燃薬剤保持体の製造方法であって、前記硬化性組成物を前記開孔に充填した後に該硬化性組成物を硬化させ、硬化物である難燃薬剤含有固形物を形成する工程、及び、固体難燃剤を含む粉体を前記開孔に充填した後に該粉体を圧粉成型し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物を形成する工程の何れか一方又は両方を含む、難燃薬剤保持体の製造方法を提供するものである。
【0014】
また本発明は、角材からなる荷重支持部と、該荷重支持部の軸方向に沿う３側面又は４側面を被覆する耐火被覆層とを備える耐火木製構造材であって、前記耐火被覆層は、難燃薬剤保持層が厚み方向に複数積層されている難燃薬剤保持層積層部を有しており、前記難燃薬剤保持層積層部は、平面視において第１方向及び第１方向に直交する第２方向を有しており、前記難燃薬剤保持層は、複数の開孔を有する木質基材と、該開孔に充填された難燃薬剤含有固形物とを有しており、前記厚み方向に隣り合う前記難燃薬剤保持層どうしは、前記開孔の中心点の位置を、第１方向及び／又は第２方向にずらした状態に積層されており、前記難燃薬剤含有固形物が、固体難燃剤を含む硬化性組成物の硬化物、及び固体難燃剤を含む圧粉体の何れか一方又は両方である、耐火木製構造材を提供するものである。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、木質基材に大きな割れが生じ難く、安定的に耐火性能を担保することができる耐火性木質複合材、難燃薬剤保持体及び耐火木製構造材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の好ましい一実施形態の耐火性木質複合材１は、図１に示すように、難燃薬剤保持層１０が厚み方向に複数積層された構成を有する。耐火性木質複合材１は、難燃薬剤保持層１０が厚み方向Ｚに３つ積層されている。耐火性木質複合材１は、平面視において第１方向Ｘ及び第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙを有している。
本発明の好ましい一実施形態の耐火性木質複合材１は、図１に示すように、難燃薬剤保持層１０が厚み方向に複数積層された構成を有する。耐火性木質複合材１は、難燃薬剤保持層１０が厚み方向Ｚに３つ積層されている。耐火性木質複合材１は、平面視において第１方向Ｘ及び第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙを有している。
【0018】
難燃薬剤保持層１０は、複数の開孔２１を有する木質基材２０と、開孔２１に充填された難燃薬剤含有固形物３０とを備えている。木質基材２０は複数の単板又は板材の積層体からなる。木質基材２０が単板の積層体から構成される場合、積層体は、繊維の配向方向が互いに異なる複数種類の単板を含んでいても良いし、単板積層板（ＬＶＬ）のように、繊維の配向方向が同じ単板のみから構成されていても良い。木質基材２０は、複数の単板の積層体からなるものに代えて非積層材である１枚の板材から構成されていてもよい。
木質基材を構成する木材、例えば単板の原料木材の樹種は、針葉樹でも広葉樹でも良く、例えば、オーク、チーク、ウォルナット、ファルカタ、バルサ、レッドラワン、タモ、ニレ、カバ、キリ、スギ、ヒノキ、カラマツ、エゾマツ、トドマツ、アカマツ、ヒバ、ホワイトウッド、オウシュウアカマツ、ダフリカカラマツ、ダグラスファー等を用いることができる。原料木材の樹種としては、上述した各種の樹種から選択した１種又は２種以上を組み合わせた積層体を木質基材２０としてもよい。
これらの中でも、燃焼時の発熱量を軽減させることと、単板の原材料として確保し易いことの観点から、スギ、トドマツ等の、針葉樹で比較的軽く、原料確保が容易な樹種を用いることが好ましい。また同様の観点から、気乾密度が０．３～０．６ｇ／ｃｍ３であるものを用いることが好ましく、気乾密度が、０．４～０．５ｇ／ｃｍ３であるものを用いることが更に好ましい。気乾密度は、複数の単板積層体の平均値により決定される。
木質基材を構成する木材、例えば単板の原料木材の樹種は、針葉樹でも広葉樹でも良く、例えば、オーク、チーク、ウォルナット、ファルカタ、バルサ、レッドラワン、タモ、ニレ、カバ、キリ、スギ、ヒノキ、カラマツ、エゾマツ、トドマツ、アカマツ、ヒバ、ホワイトウッド、オウシュウアカマツ、ダフリカカラマツ、ダグラスファー等を用いることができる。原料木材の樹種としては、上述した各種の樹種から選択した１種又は２種以上を組み合わせた積層体を木質基材２０としてもよい。
これらの中でも、燃焼時の発熱量を軽減させることと、単板の原材料として確保し易いことの観点から、スギ、トドマツ等の、針葉樹で比較的軽く、原料確保が容易な樹種を用いることが好ましい。また同様の観点から、気乾密度が０．３～０．６ｇ／ｃｍ３であるものを用いることが好ましく、気乾密度が、０．４～０．５ｇ／ｃｍ３であるものを用いることが更に好ましい。気乾密度は、複数の単板積層体の平均値により決定される。
【0019】
難燃薬剤含有固形物３０は、固体状態の固形物である。難燃薬剤含有固形物３０は、硬化物であってもよいし、圧粉体であってもよい。難燃薬剤含有固形物３０は耐水性を有していることが好ましい。難燃薬剤含有固形物３０に耐水性等の性能を付与するために、該難燃薬剤含有固形物３０の表面をアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ウレタンアクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン変性ポリエステル樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリケート樹脂、フッ素樹脂、塩素系樹脂、ポリオレフィン樹脂等の耐水性を付与する機能を有する材料により、コーティングしてもよい。無溶剤型湿気硬化シリコーンコーティング組成物（ＫＲ－４００、信越化学工業（株）製）等の市販品を使用することもできる。
【0020】
硬化物は、固体難燃剤を含む硬化性組成物を硬化させたものである。耐火性木質複合材１の製造段階においては、ペースト状の硬化性組成物を、流動体の状態で開孔２１に充填した後に硬化させて硬化物としてもよいし、ペースト状の硬化性組成物を硬化させて硬化物とした後、該硬化物を開孔２１に充填してもよい。
硬化性組成物は、所定の条件又は操作により硬化するものである。そのような硬化性組成物としては、所定の条件又は操作により硬化する成分を含むものが挙げられる。所定の条件又は操作としては、常温硬化、湿気硬化、４０～１５０℃加熱硬化、触媒存在下における化学反応による硬化等が挙げられる。また、硬化性組成物に鉄粉などの導電体を加えて、高周波加熱により硬化させてもよい。また硬化性組成物は、製造段階では溶媒を含む流動体となっていてもよい。この場合、時間経過や加熱等により溶媒を揮発させることにより、硬化性組成物を硬化物とすることができる。溶媒としては有機溶媒等を用いることができる。
硬化性組成物は、所定の条件又は操作により硬化するものである。そのような硬化性組成物としては、所定の条件又は操作により硬化する成分を含むものが挙げられる。所定の条件又は操作としては、常温硬化、湿気硬化、４０～１５０℃加熱硬化、触媒存在下における化学反応による硬化等が挙げられる。また、硬化性組成物に鉄粉などの導電体を加えて、高周波加熱により硬化させてもよい。また硬化性組成物は、製造段階では溶媒を含む流動体となっていてもよい。この場合、時間経過や加熱等により溶媒を揮発させることにより、硬化性組成物を硬化物とすることができる。溶媒としては有機溶媒等を用いることができる。
【0021】
常温硬化する成分は、大気下常温で放置することにより硬化する成分であり、例えば酸化硬化型の塗料、湿気硬化型の塗料等が挙げられる。酸化硬化する成分は、大気中の酸素を介した酸化重合によって硬化する成分であり、不飽和結合を有する炭化水素系化合物を含んだ塗料等が挙げられる。湿気硬化する成分は、大気中の水分と反応して硬化する成分であり、例えばアルコキシ基あるいはシラノール基を有するシリコーン系塗料等が挙げられる。４０～１５０℃加熱硬化する成分は、４０～１５０℃に加熱することにより硬化する成分であり、水酸基とブロックイソシアネートとの反応によって硬化するウレタン系塗料、エポキシ基の反応や開環重合によって硬化するエポキシ系塗料等が挙げられる。
【0022】
本発明のおける硬化物は硬化反応の促進を目的として硬化触媒を含んでいても良く、硬化触媒の種類・混合量・添加方法等は、組成物の種類に応じた公知の方法、条件を採用することができる。硬化性組成物が、触媒存在下における化学反応によって硬化する成分を含んでいる場合、該硬化性組成物は硬化触媒を含んでいることが好ましい。硬化触媒としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキサイド、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、テトラメチルアンモニウムアセテート、ｎ－ヘキシルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロウンデセン（ＤＢＵ）、ジシアンジアミド等の塩基性化合物類；テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、チタンアセチルアセトナート、アルミニウムトリイソブトキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、トリス（アセチルアセトナート）アルミニウム、ジイソプロポキシ（エチルアセトアセテート）アルミニウム、過塩素酸アルミニウム、塩化アルミニウム、コバルトオクチレート、コバルトアセチルアセトナート、鉄アセチルアセトナート、スズアセチルアセトナート、ジブチルスズオクチレート、ジブチルスズラウレート等の含金属化合物類；ｐ－トルエンスルホン酸、トリクロル酢酸等の酸性化合物類などが挙げられる。これらの中でも、特にプロピオン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、ギ酸ナトリウム、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキサイド、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、トリス（アセチルアセトナート）アルミニウム、ジイソプロポキシ（エチルアセトアセテート）アルミニウム等が挙げられ、これらの中でも有機系配位子を含有したアルミニウム触媒や有機系配位子を含有したチタン系触媒等の含金属化合物類が好ましい。
【0023】
本実施形態においては、硬化する成分として、硬化性化合物を含んでいることが好ましい。硬化性化合物は、所定の条件又は操作により硬化する化合物である。所定の条件又は操作としては、上述したものが挙げられる。硬化性化合物としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ウレタンアクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン変性ポリエステル樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリケート樹脂、フッ素樹脂、塩素系樹脂、ポリオレフィン樹脂等の樹脂成分を含有する湿気硬化性または加熱硬化性の塗料組成物等が挙げられる。
【0024】
また、硬化性化合物は、下記一般式（１）で表される化合物若しくはその加水分解縮合物又はその両方であることが好ましい。
ＳｉＲ１ （４－ｎ）Ｒ２ ｎ ・・・（１）
（式中、Ｒ １ は、それぞれ独立して、水素原子、または一つ以上のアミノ基、エポキシ基、酸無水物基、マレイミド基、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタアクリル基、若しくはヘテロ環基で置換されていてもよい、炭素原子数１～２０のアルキル基、炭素原子数６～２０のアリール基もしくは炭素原子数７～２０のアラルキル基を表し、Ｒ ２ は、それぞれ独立して水酸基、炭素原子数１～６のアルコキシ基、またはハロゲン原子を表し、ｎは、１～４の整数を表す。）
前記ｎは、３であることが好ましい。前記Ｒ １ の一部又は全部は、炭素原子数６～２０のアルキル基であることが好ましい。また前記Ｒ １ の一部又は全部は、一つ以上のエポキシ基で置換された炭素原子数１～２０のアルキル基であることも好ましい。
ＳｉＲ１ （４－ｎ）Ｒ２ ｎ ・・・（１）
（式中、Ｒ １ は、それぞれ独立して、水素原子、または一つ以上のアミノ基、エポキシ基、酸無水物基、マレイミド基、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタアクリル基、若しくはヘテロ環基で置換されていてもよい、炭素原子数１～２０のアルキル基、炭素原子数６～２０のアリール基もしくは炭素原子数７～２０のアラルキル基を表し、Ｒ ２ は、それぞれ独立して水酸基、炭素原子数１～６のアルコキシ基、またはハロゲン原子を表し、ｎは、１～４の整数を表す。）
前記ｎは、３であることが好ましい。前記Ｒ １ の一部又は全部は、炭素原子数６～２０のアルキル基であることが好ましい。また前記Ｒ １ の一部又は全部は、一つ以上のエポキシ基で置換された炭素原子数１～２０のアルキル基であることも好ましい。
【0025】
硬化性化合物は、難燃薬剤の分散、硬化性化合物の扱いやすさ、燃焼後の炭化層形成、耐水性改善の観点から、該硬化性化合物のうちの５０質量％以上が上記式（１）で表される化合物であることが好ましく、７０質量％以上が上記式（１）で表される化合物であることが更に好ましく、９０質量％以上が上記式（１）で表される化合物であることが一層好ましい。
【0026】
硬化性組成物は、上述のように、固体難燃薬剤を含んでいる。本実施形態において、硬化性組成物は、所定の条件又は操作により硬化する成分を含んでおり且つ固体難燃薬剤の含有量が８０質量％以下であることが好ましい。硬化性組成物における、固体難燃薬剤の含有量の好ましい範囲については後述する。
【0027】
固体難燃剤は、難燃性を有する薬剤である。固体難燃剤としてはリン系化合物、ホウ素系化合物等が挙げられる。リン系化合物としては、例えば、有機リン化合物、リン酸、リン酸エステル、リン酸塩等が挙げられ、その具体例としては、リン酸水素二アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸二グアニジン、ポリリン酸アンモニウム、疎水化ポリリン酸アンモニウム、リン酸グアニル尿素等が挙げられる。ホウ素系化合物としては、例えば、有機ホウ素化合物、ホウ酸、硼砂、酸化ホウ素、ホウ酸エステル、ホウ酸塩類等が挙げられる。リン系化合物及びホウ素系化合物以外のその他の化合物としては、例えば、硫酸アンモニウムや、塩化亜鉛等が挙げられる。これらの中でも、有機リン化合物、リン酸、リン酸エステル、リン酸塩、有機ホウ素化合物、ホウ酸、ホウ酸エステル及びホウ酸塩からなる群から選ばれる一種以上であることが好ましく、ホウ酸であることが更に好ましい。なお、固体難燃剤成分は、一種を単独で用いても、２種以上併用してもよい。
【0028】
圧粉体は粉体を圧粉成型したものである。本実施形態においては、圧粉成形により圧粉体を形成し易くする観点から、粉体とバインダーとを混合した状態で圧粉成形することが好ましい。本実施形態に係る粉体は固体難燃剤を含んでいる。バインダーとしては、圧粉体の形成に用いられる公知のものを使用することができ、例えば、ポリビニルアルコール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ウレタンアクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン変性ポリエステル樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリケート樹脂、フッ素樹脂、塩素系樹脂、ポリオレフィン樹脂等の樹脂成分等が挙げられる。また、バインダーとして硬化性組成物を用いることもできる。
【0029】
圧粉体は、上述のように、固体難燃薬剤を含んでいる。本実施形態において、圧粉体は、粉体を圧粉成型したものであり且つ固体難燃薬剤の含有量が８０質量％以上であることが好ましい。圧粉体における、固体難燃薬剤の含有量の好ましい範囲については後述する。
【0030】
難燃薬剤保持層１０は、単位体積当たりの難燃薬剤含有固形物３０の保持量が、難燃薬剤保持層１０自体の強度確保や燃焼時における吸熱性能の向上と炭化断熱層の保持の観点から、９０ｋｇ／ｍ３以上であることが好ましく、１００ｋｇ／ｍ３以上であることがより好ましく、２７０ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましく、２００ｋｇ／ｍ３以下であることがより好ましく、９０ｋｇ／ｍ３以上２７０ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましく、１００ｋｇ／ｍ３以上２００ｋｇ／ｍ３以下であることがより好ましい。耐火性木質複合材１が有する複数の難燃薬剤保持層１０のうち少なくとも１つで単位体積当たりの難燃薬剤含有固形物３０の保持量が上述の範囲内となっていることが好ましく、複数の難燃薬剤保持層１０の全てで単位体積当たりの難燃薬剤含有固形物３０の保持量が上述の範囲内となっていることがより好ましい。
【0031】
上述のように、難燃薬剤保持層１０は、複数の開孔２１を有する木質基材２０と、開孔２１に充填された難燃薬剤含有固形物３０とを備えている。この構成により、難燃薬剤保持層１０は、木質基材２０の開孔２１に充填された難燃薬剤含有固形物３０により縁切りされているため、例えば難燃薬剤保持層１０が燃焼したときに、難燃薬剤保持層１０に大きな割れが生じ難くなっている。ここで、縁切りとは、割れの伸長を開孔部分で止めることを意味する。また、難燃薬剤含有固形物３０として固体状態の固形物を用いることで、従来技術のように難燃薬剤の含浸ムラや乾燥時に難燃薬剤の含有量が不均一になってしまうことを防ぎ易くなり、難燃薬剤保持層１０における難燃薬剤の含有量を均一にし易くなるとともに、難燃薬剤保持層１０における固体難燃剤の含有量を所望の量とし易くなるので、安定的に耐火性能を担保することが可能となる。また、本実施形態においては、固形物である難燃薬剤含有固形物３０として硬化物又は圧粉体を用いているため、耐火性木質複合材１が水に濡れた場合であっても難燃薬剤が溶け出しにくくなっており、耐水性を向上させることが可能となっている。
【0032】
木質複合材１の耐火性能を向上させる観点から、硬化性組成物は、固体難燃剤を５０～８０質量％の範囲で含むことが好ましく、６０～８０質量％の範囲で含むことが更に好ましく、６５～７５質量％の範囲で含むことが一層好ましい。同様の観点から、圧粉体は、固体難燃剤を８０質量％以上含むことが好ましく、９０質量％以上の範囲で含むことが更に好ましく、９５質量％以上の範囲で含むことが一層好ましい。圧粉体は、固体難燃剤のみからなるもの、即ち固体難燃薬剤を１００質量％含むものであってもよいが、１００質量％であると、バインダーの使用量が少なくなって、圧縮成形の条件の設定等が難しくなることもあるため、９９質量％以下が好ましく、より好ましくは９７質量％以下である。
【0033】
木質基材２０は、図２に示すように、複数の開孔２１を有している。図２では、説明の便宜上、開孔２１に充填されている難燃薬剤含有固形物３０を図示せず省略しているが、本実施形態では、図１に示すように、開孔２１には難燃薬剤含有固形物３０が充填されている。
【0034】
開孔２１は木質基材２０を貫通している。個々の開孔２１は略円柱形状を有しており、複数の開孔２１の形状は略同一となっている。開孔２１の開口面積の合計は、木質基材２０の開口が形成されている面の面積に対して、難燃薬剤含有固形物３０を必要量保持することの観点から、９％以上であることが好ましく、１１％以上であることがより好ましく、３０％以下であることが好ましく、２２％以下であることがより好ましく、９％以上３０％以下であることが好ましく、１１％以上２２％以下であることがより好ましい。耐火性木質複合材１が有する複数の難燃薬剤保持層１０のうち少なくとも１つで開孔２１の開口面積の合計が上述の範囲内となっていることが好ましく、複数の難燃薬剤保持層１０の全てで開孔２１の開口面積の合計が上述の範囲内となっていることがより好ましい。
【0035】
開孔２１の直径は、難燃薬剤含有固形物３０を必要量保持することと、縁切りすることで加熱試験時に大きな割れが生じにくくすることの観点から、６ｍｍ以上であることが好ましく、７ｍｍ以上であることがより好ましく、１２ｍｍ以下であることが好ましく、１１ｍｍ以下であることがより好ましく、６ｍｍ以上１２ｍｍ以下であることが好ましく、７ｍｍ以上１１ｍｍ以下であることがより好ましい。耐火性木質複合材１が有する複数の難燃薬剤保持層１０のうち少なくとも１つで開孔２１の直径が上述の範囲内となっていることが好ましく、複数の難燃薬剤保持層１０の全てで開孔２１の直径が上述の範囲内となっていることがより好ましい。
【0036】
開孔２１は、図２（ａ）に示すように、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれに等間隔に形成されている。より詳述すると、開孔２１は、その複数が、第２方向Ｙに沿って一定の間隔Ｔｙで一列に配された第１開孔列２１Ｒを形成している。第１開孔列２１Ｒは、第１方向Ｘに間隔を空けて複数列配されている。第１方向Ｘに隣り合う第１開孔列２１Ｒを構成する開孔２１どうしは、第２方向Ｙにおける開孔２１の中心点２１ａどうしの位置が一致している。また、開孔２１は、その複数が、第１方向Ｘに沿って一定の間隔Ｔｘで一列に配された第２開孔列２１Ｌを形成している。第２開孔列２１Ｌは、第２方向Ｙに間隔を空けて複数列配されている。第２方向Ｙに隣り合う第２開孔列２１Ｌを構成する開孔２１どうしは、第１方向Ｘにおける開孔２１の中心点２１ａどうしの位置が一致している。
【0037】
つまり、第１方向Ｘに隣り合う第１開孔列２１Ｒを構成する開孔２１は、第１方向Ｘに沿って一定の間隔で一列に配された第２開孔列２１Ｌを形成している。そして、第１開孔列２１Ｒを構成する開孔２１の間隔Ｔｙと、第２開孔列２１Ｌを構成する開孔２１の間隔Ｔｘとは一致している。「第１開孔列２１Ｒを構成する開孔２１の間隔Ｔｙ」とは、第２方向Ｙに隣り合う開孔２１の中心点２１ａどうしの距離を意味し、「第２開孔列２１Ｌを構成する開孔２１の間隔Ｔｘ」とは、第１方向Ｘに隣り合う開孔２１の中心点２１ａどうしの距離を意味する（図２（ａ）参照）。
【0038】
第１開孔列２１Ｒ及び第２開孔列２１Ｌを構成する開孔２１の間隔Ｔｙ及び間隔Ｔｘは、難燃薬剤含有固形物３０を必要量保持することと、縁切りすることで加熱試験時に大きな割れが生じにくくすることの観点から、１５ｍｍ以上であることが好ましく、１８ｍｍ以上であることがより好ましく、３０ｍｍ以下であることが好ましく、２５ｍｍ以下であることがより好ましく、１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましく、１８ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることがより好ましい（図２（ａ）参照）。耐火性木質複合材１が有する複数の難燃薬剤保持層１０のうち少なくとも１つで開孔２１の間隔Ｔｙ及び間隔Ｔｘが上述の範囲内となっていることが好ましく、複数の難燃薬剤保持層１０の全てで開孔２１の間隔Ｔｙ及び間隔Ｔｘが上述の範囲内となっていることがより好ましい。
【0039】
開孔２１が第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれに等間隔に形成されていることにより、複数の難燃薬剤保持層１０を積層するときに、厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０を、開孔２１の中心点２１ａどうし、好ましくは開孔２１どうしが重ならないよう積層することが容易となる。
【0040】
難燃薬剤保持層１０は、図１及び図２（ｂ）に示すように、厚み方向Ｚにおける木質基材２０の片側に封止層４を有している。本実施形態では、封止層４は１枚の板材により構成されている。板材としては、無垢材、合板、ＬＶＬ、中密度繊維板（ＭＤＦ）、パーティクルボード、集成材等を用いることができ、これらは難燃薬剤が含浸処理されているものであってもよいし、難燃薬剤が含浸処理されていないものであってもよい。封止層４を構成する板材に用いられる難燃薬剤としては、リン系防火薬剤、窒素系防火薬剤、ホウ素系防火薬剤、ハロゲン系防火薬剤等、一般的な難燃薬剤を含んでいるものを使用することができる。封止層４を構成する板材に用いられる難燃薬剤と、難燃薬剤含有固形物３０に用いられる固体難燃剤とは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
また封止層４は、木質基材２０と同様に、複数の単板の積層体により構成されていてもよい。封止層４を複数の単板の積層体により構成する場合、単板の原料木材の樹種は、木質基材２０と同様のものを用いることができる。封止層４は、厚み方向Ｚにおける木質基材２０の両側に配されていてもよい。封止層４は、木質基材２０と同じ部材であってもよいし、別の部材であってもよい。
また封止層４は、木質基材２０と同様に、複数の単板の積層体により構成されていてもよい。封止層４を複数の単板の積層体により構成する場合、単板の原料木材の樹種は、木質基材２０と同様のものを用いることができる。封止層４は、厚み方向Ｚにおける木質基材２０の両側に配されていてもよい。封止層４は、木質基材２０と同じ部材であってもよいし、別の部材であってもよい。
【0041】
封止層４は、木質基材２０が有する開孔２１と重なる位置に開孔を有していない。つまり、難燃薬剤保持層１０が厚み方向Ｚにおける片側に封止層４を有していることにより、木質基材２０が有する開孔２１の一方の開口が封止されることになる。封止層４は、難燃薬剤保持層１０の開孔２１の底面を形成している。本実施形態では、封止層４は開孔を全く有していないが、封止層４は、木質基材２０が有する開孔２１と重ならない位置に開孔を有していてもよい。
【0042】
難燃薬剤保持層１０は、開孔２１を有する木質基材２０と開孔を有しない封止層４とを備えている。開孔２１は木質基材２０を貫通しているので、難燃薬剤保持層１０における開孔２１の深さは木質基材２０の厚みと同じである。木質基材２０の厚みＨ２は、難燃薬剤保持層１０の厚みＨ１に対して、８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、９５％以下であることが好ましく、９０％以下であることがより好ましく、８０％以上９５％以下であることが好ましく、８５％以上９０％以下であることがより好ましい（図２（ｂ）参照）。耐火性木質複合材１が有する複数の難燃薬剤保持層１０のうち少なくとも１つで木質基材２０の厚みＨ２が上述の範囲内となっていることが好ましく、複数の難燃薬剤保持層１０の全てで木質基材２０の厚みＨ２が上述の範囲内となっていることがより好ましい。
【0043】
耐火性木質複合材１では、図３に示すように、難燃薬剤保持層１０が３つ積層されている。尚、図３（ａ）では、説明の便宜上、開孔２１に充填されている難燃薬剤含有固形物３０を図示せず省略している。また図３（ａ）においては実線で図示した円が図３（ｂ）における最上層の難燃薬剤保持層１０の開孔２１を表しており、破線で図示した円が図３（ｂ）における中間の難燃薬剤保持層１０の開孔２１を表している。尚、最下層の難燃薬剤保持層１０の開孔２１は、最上層の難燃薬剤保持層１０の開孔２１と同じ位置に位置している。
【0044】
耐火性木質複合材１では、厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０どうしは、開孔２１の位置を、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにずらした状態に積層されている（図３（ａ）参照）。より具体的には、最上層の難燃薬剤保持層１０における第１方向Ｘに隣り合う第１開孔列２１Ｒどうしの間に、中間の難燃薬剤保持層１０の第１開孔列２１Ｒが配されている。更に、最上層の難燃薬剤保持層１０の第１開孔列２１Ｒと中間の難燃薬剤保持層１０の第１開孔列２１Ｒとは第２方向Ｙに半ピッチ分ずれている。また、最上層の難燃薬剤保持層１０における第２方向Ｙに隣り合う第２開孔列２１Ｌどうしの間に、中間の難燃薬剤保持層１０の第２開孔列２１Ｌが配されている。更に、最上層の難燃薬剤保持層１０の第２開孔列２１Ｌと中間の難燃薬剤保持層１０の第２開孔列２１Ｌとは第１方向Ｘに半ピッチ分ずれている。上記では、上層の難燃薬剤保持層１０と中間の難燃薬剤保持層１０との積層状態について説明したが、中間の難燃薬剤保持層１０と最下層の難燃薬剤保持層１０との積層状態についても同様である。
【0045】
図３（ａ）においては、厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０どうしが、開孔２１どうしが重ならないように積層されているが、本発明の耐火性木質複合材においては、厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０どうしが、開孔２１の中心点の位置を、第１方向Ｘ及び／又は第２方向Ｙにずらした状態に積層されていても良い。開孔２１の中心点の位置を、第１方向Ｘ及び／又は第２方向Ｙにずらした状態には、図３（ａ）に示すように、開孔２１どうしが重ならない場合と、開孔２１の一部は重なっているが、開孔２１の中心点２１ａどうしが重ならない場合の両者が含まれる。
厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０に存在する開孔２１の５０％以上１００％以下が重ならないことが好ましく、厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０に存在する開孔２１の７０％以上１００％以下が重ならないことがより好ましく、厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０に存在する開孔２１の９０％以上１００％以下が重ならないことが更に好ましい。
厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０に存在する開孔２１の５０％以上１００％以下が重ならないことが好ましく、厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０に存在する開孔２１の７０％以上１００％以下が重ならないことがより好ましく、厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０に存在する開孔２１の９０％以上１００％以下が重ならないことが更に好ましい。
【0046】
耐火性木質複合材１は、厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０どうしが、難燃薬剤含有固形物３０が充填されている開孔２１どうしの位置を第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにずらした状態に積層されているので、最上層の難燃薬剤保持層１０の木質基材２０の開孔２１ではない部分の厚み方向Ｚ下側には、中間の難燃薬剤保持層１０の開孔２１が位置している。同様に、中間の難燃薬剤保持層１０の木質基材２０の開孔２１ではない部分の厚み方向Ｚ下側には、最下層の難燃薬剤保持層１０の開孔２１が位置している。つまり、耐火性木質複合材１の厚み方向Ｚに沿う断面においては、図３（ｂ）に示すように、難燃薬剤保持層１０の難燃薬剤含有固形物３０が充填されていない部分と、難燃薬剤保持層１０の難燃薬剤含有固形物３０が充填されている部分とが交互に配置されている。
このような構成により、例えば厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０のうち上側の難燃薬剤保持層１０における開孔２１ではない部分が燃焼し、燃焼が厚み方向Ｚ下側に進行したとしても、上側の難燃薬剤保持層１０における開孔２１ではない部分の厚み方向Ｚ下側には、下側の難燃薬剤保持層１０の難燃薬剤含有固形物３０が配されているため、燃焼が厚み方向Ｚ下側に進行することを防ぐことができるようになっている。
このような構成により、例えば厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０のうち上側の難燃薬剤保持層１０における開孔２１ではない部分が燃焼し、燃焼が厚み方向Ｚ下側に進行したとしても、上側の難燃薬剤保持層１０における開孔２１ではない部分の厚み方向Ｚ下側には、下側の難燃薬剤保持層１０の難燃薬剤含有固形物３０が配されているため、燃焼が厚み方向Ｚ下側に進行することを防ぐことができるようになっている。
【0047】
中間の難燃薬剤保持層１０の開孔２１ではない部分２０Ａに着目すると、該部分２０Ａを囲むように最上層及び最下層の難燃薬剤保持層１０の開孔２１が配されている（図３（ｂ）参照）。従って、難燃薬剤保持層１０が燃焼し、開孔２１に充填された難燃薬剤含有固形物３０が溶融したときに、前記部分２０Ａを囲う開孔２１に充填された難燃薬剤含有固形物３０の溶融物どうしが繋がって三次元の網目構造を形成することができ、例えば前記部分２０Ａが燃え落ちることを防ぐことができる。このような観点から、難燃薬剤含有固形物３０は、固体形難燃剤としてホウ酸及び／又はホウ酸系化合物を含んでいることが好ましい。
【0048】
次に、本実施形態の耐火性木質複合材１の製造方法について説明する。
まず、難燃薬剤含有固形物３０として硬化物を有する耐火性木質複合材１を製造する場合について説明する。
まず、開孔２１が形成されていない木質基材２０に、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれに等間隔に開孔２１を形成する。これとは別に、硬化性組成物を開孔２１と略同一形状の容器に入れ、該容器内で硬化性組成物を硬化させる。このようにして硬化物である難燃薬剤含有固形物３０を得る。次に、開孔２１に難燃薬剤含有固形物３０を充填する。開孔２１に難燃薬剤含有固形物３０を充填するに先立って、難燃薬剤含有固形物３０の表面に又は開孔２１の周面に接着剤を塗布しておいてもよい。こうすることで、難燃薬剤含有固形物３０が開孔２１から抜けてしまうことを防止することができる。そして、木質基材２０の厚み方向Ｚの片側に封止層４を配し、開孔２１の一方の開口を封止する。このようにして難燃薬剤保持層１０を製造する。このようにして製造した難燃薬剤保持層１０どうしを、開孔２１の中心点２１ａどうしが重ならないように第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにずらした状態に積層し、耐火性木質複合材１を製造する。
まず、難燃薬剤含有固形物３０として硬化物を有する耐火性木質複合材１を製造する場合について説明する。
まず、開孔２１が形成されていない木質基材２０に、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれに等間隔に開孔２１を形成する。これとは別に、硬化性組成物を開孔２１と略同一形状の容器に入れ、該容器内で硬化性組成物を硬化させる。このようにして硬化物である難燃薬剤含有固形物３０を得る。次に、開孔２１に難燃薬剤含有固形物３０を充填する。開孔２１に難燃薬剤含有固形物３０を充填するに先立って、難燃薬剤含有固形物３０の表面に又は開孔２１の周面に接着剤を塗布しておいてもよい。こうすることで、難燃薬剤含有固形物３０が開孔２１から抜けてしまうことを防止することができる。そして、木質基材２０の厚み方向Ｚの片側に封止層４を配し、開孔２１の一方の開口を封止する。このようにして難燃薬剤保持層１０を製造する。このようにして製造した難燃薬剤保持層１０どうしを、開孔２１の中心点２１ａどうしが重ならないように第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにずらした状態に積層し、耐火性木質複合材１を製造する。
【0049】
硬化性組成物を硬化させる方法は特に制限されない。硬化性組成物を硬化させる方法としては、例えば、上述した所定の条件又は操作により硬化させる方法が挙げられる。例えば、硬化性組成物を入れた容器内に硬化触媒を添加し、化学反応を起こさせることにより硬化させてもよいし、硬化性組成物を容器内に入れたまま放置し、硬化性触媒を大気中の水分と反応させることにより硬化させてもよいし、硬化性組成物を入れた容器を加熱することにより硬化させてもよい。
【0050】
難燃薬剤含有固形物３０の表面に又は開孔２１の周面に塗布する接着剤としては、木質複合材の製造に従来用いられている各種公知の接着剤を用いることができ、例えば、ホットメルト型接着剤、酢酸ビニル系接着剤、エポキシ系接着剤等が挙げられる。これらの中でも酢酸ビニル系接着剤を用いることが好ましい。
封止層４の木質基材２０への接合及び難燃薬剤保持層１０どうしの接合は、木質複合材の製造に従来用いられている各種公知の接着剤を用いることができ、例えば、水性高分子－イソシアネート系接着剤、レゾルシノール樹脂接着剤、レゾルシノール・フェノール樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、メラミンユリア樹脂接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤等が挙げられる。これらのなかでも、レゾルシノール樹脂接着剤又はレゾルシノール・フェノール樹脂接着剤が好ましい。
封止層４の木質基材２０への接合及び難燃薬剤保持層１０どうしの接合は、木質複合材の製造に従来用いられている各種公知の接着剤を用いることができ、例えば、水性高分子－イソシアネート系接着剤、レゾルシノール樹脂接着剤、レゾルシノール・フェノール樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、メラミンユリア樹脂接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤等が挙げられる。これらのなかでも、レゾルシノール樹脂接着剤又はレゾルシノール・フェノール樹脂接着剤が好ましい。
【0051】
また、耐火性木質複合材１を以下のようにして製造することもできる。
まず、開孔２１が形成されていない木質基材２０に、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれに等間隔に開孔２１を形成する。次に、木質基材２０の厚み方向Ｚの片側に封止層４を配し、開孔２１の一方の開口を封止する。そして、硬化性組成物を開孔２１に充填する。硬化性組成物を硬化させて、硬化物である難燃薬剤含有固形物３０とすることにより、難燃薬剤保持層１０が製造される。このようにして製造した難燃薬剤保持層１０どうしを、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにずらした状態に積層し、耐火性木質複合材１を製造する。封止層４を配した後に、難燃薬剤含有固形物３０を開孔２１に充填することにより、難燃薬剤含有固形物３０が充填時に液体状態であっても、難燃薬剤含有固形物３０を開孔２１に容易に充填することができる。硬化性組成物を硬化させる方法は特に制限されず、上述した方法等を用いることができる。
まず、開孔２１が形成されていない木質基材２０に、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれに等間隔に開孔２１を形成する。次に、木質基材２０の厚み方向Ｚの片側に封止層４を配し、開孔２１の一方の開口を封止する。そして、硬化性組成物を開孔２１に充填する。硬化性組成物を硬化させて、硬化物である難燃薬剤含有固形物３０とすることにより、難燃薬剤保持層１０が製造される。このようにして製造した難燃薬剤保持層１０どうしを、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにずらした状態に積層し、耐火性木質複合材１を製造する。封止層４を配した後に、難燃薬剤含有固形物３０を開孔２１に充填することにより、難燃薬剤含有固形物３０が充填時に液体状態であっても、難燃薬剤含有固形物３０を開孔２１に容易に充填することができる。硬化性組成物を硬化させる方法は特に制限されず、上述した方法等を用いることができる。
【0052】
また、難燃薬剤含有固形物３０を充填した難燃薬剤保持層１０を製造したあとに該難燃薬剤保持層１０を積層し、耐火性木質複合材１を製造することに代えて、以下のように耐火性木質複合材１を製造してもよい。まず、開孔２１が形成されていない木質基材２０を複数積層し、積層した複数の木質基材２０を厚み方向Ｚに貫通する開孔２１を第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれに等間隔に形成する。次に、複数の木質基材２０を貫通する開孔２１に硬化性組成物を充填する。そして、積層した複数の木質基材２０を、厚み方向Ｚに隣り合う木質基材２０の開孔２１の中心点２１ａどうしが重ならないように第１方向Ｘ及び第２方向にずらす。そして、硬化性組成物を硬化させて難燃薬剤含有固形物３０とすることで、耐火性木質複合材１を製造する。
【0053】
尚、上述の製造方法では、開孔２１が形成されていない木質基材２０を使用した場合について説明したが、別工程にて予め開孔２１が形成されている木質基材２０を使用してもよい。
【0054】
次に、難燃薬剤含有固形物３０として圧粉体を有する耐火性木質複合材１を製造する場合について説明する。
まず、開孔２１が形成されていない木質基材２０に、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれに等間隔に開孔２１を形成する。これとは別に、固体難燃剤を含む粉体を、開孔２１と略同一形状に圧粉成型し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物３０を得る。その後、難燃薬剤含有固形物３０として硬化物を用いる場合と同様に、開孔２１に難燃薬剤含有固形物３０を充填して難燃薬剤保持層１０を製造し、該難燃薬剤保持層１０どうしを、開孔２１の中心点２１ａどうしが重ならないように第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにずらした状態に積層し、耐火性木質複合材１を製造する。
まず、開孔２１が形成されていない木質基材２０に、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれに等間隔に開孔２１を形成する。これとは別に、固体難燃剤を含む粉体を、開孔２１と略同一形状に圧粉成型し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物３０を得る。その後、難燃薬剤含有固形物３０として硬化物を用いる場合と同様に、開孔２１に難燃薬剤含有固形物３０を充填して難燃薬剤保持層１０を製造し、該難燃薬剤保持層１０どうしを、開孔２１の中心点２１ａどうしが重ならないように第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにずらした状態に積層し、耐火性木質複合材１を製造する。
【0055】
また、耐火性木質複合材１を以下のようにして製造することもできる。
まず、開孔２１が形成されていない木質基材２０に、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれに等間隔に開孔２１を形成する。次に、木質基材２０の厚み方向Ｚの片側に封止層４を配し、開孔２１の一方の開口を封止する。そして、固体難燃剤を含む粉体を開孔２１に充填する。そして、開孔２１に充填された粉体を圧粉成型し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物３０とすることにより、難燃薬剤保持層１０を製造する。その後、難燃薬剤含有固形物３０として硬化物を用いる場合と同様にして、難燃薬剤保持層１０を製造し、該難燃薬剤保持層１０どうしを、開孔２１の中心点２１ａどうしが重ならないように第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにずらした状態に積層し、耐火性木質複合材１を製造する。
まず、開孔２１が形成されていない木質基材２０に、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれに等間隔に開孔２１を形成する。次に、木質基材２０の厚み方向Ｚの片側に封止層４を配し、開孔２１の一方の開口を封止する。そして、固体難燃剤を含む粉体を開孔２１に充填する。そして、開孔２１に充填された粉体を圧粉成型し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物３０とすることにより、難燃薬剤保持層１０を製造する。その後、難燃薬剤含有固形物３０として硬化物を用いる場合と同様にして、難燃薬剤保持層１０を製造し、該難燃薬剤保持層１０どうしを、開孔２１の中心点２１ａどうしが重ならないように第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにずらした状態に積層し、耐火性木質複合材１を製造する。
【0056】
尚、難燃薬剤含有固形物３０として圧粉体を用いる場合においても、別工程にて予め開孔２１が形成されている木質基材２０を使用してもよい。
【0057】
以上、本発明の耐火性木質複合材の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、斯かる実施形態に制限されず適宜変更可能である。例えば、上述した製造方法では、難燃薬剤含有固形物が硬化物である場合、硬化性組成物を開孔２１と略同一形状の容器に入れ、該容器内で硬化性組成物を硬化させて硬化物である難燃薬剤含有固形物３０を形成していたが、これに代えて、硬化性組成物を開孔２１と略同一径の筒状の容器に入れ、開孔２１の深さよりも長い硬化物を形成した後、該硬化物を開孔２１の深さに合わせて切断して、難燃薬剤含有固形物３０を形成してもよい。筒状の容器としてはタピオカストローが好ましい。
【0058】
また、硬化性組成物は、固体難燃剤、硬化性組成物及び硬化触媒に加えて、本発明の効果を阻害しない範囲で他の成分を含んでいてもよい。硬化性組成物に含まれる他の成分としては、紫外線吸収剤、防蟻剤、酸化防止剤等が挙げられる。また、圧粉体は、固体難燃剤、硬化性組成物及び硬化触媒に加えて、本発明の効果を阻害しない範囲で他の成分を含んでいてもよい。圧粉体に含まれる他の成分としては、紫外線吸収剤、防蟻剤、酸化防止剤等が挙げられる。
【0059】
また、耐火性木質複合材１が難燃薬剤含有固形物３０を複数有する場合、該難燃薬剤含有固形物３０の全てが硬化物又は圧粉体であってもよいし、複数の難燃薬剤含有固形物３０のうちの一部が硬化物であり、残りが圧粉体であってもよい。複数の難燃薬剤含有固形物３０のうちの一部が硬化物であり、残りが圧粉体である耐火性木質複合材は、例えば以下のようにして製造することができる。
【0060】
まず、開孔２１が形成されていない木質基材２０に、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれに等間隔に開孔２１を形成する。これとは別に、硬化性組成物を開孔２１と略同一形状の容器に入れ、該容器内で硬化性組成物を硬化させ、硬化物である難燃薬剤含有固形物３０を得る。また、固体難燃剤を含む粉体を、開孔２１と略同一形状に圧粉成型し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物３０を得る。次に、複数の開孔２１のそれぞれに、硬化物である難燃薬剤含有固形物３０又は圧粉体である難燃薬剤含有固形物３０を充填する。そして、木質基材２０の厚み方向Ｚの片側に封止層４を配し、開孔２１の一方の開口を封止する。このようにして、硬化物である難燃薬剤含有固形物３０及び圧粉体である難燃薬剤含有固形物３０の両方を有する難燃薬剤保持層１０を製造する。このようにして製造した難燃薬剤保持層１０どうしを、開孔２１の中心点２１ａどうしが重ならないように第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにずらした状態に積層し、耐火性木質複合材１を製造する。
【0061】
また、以下のようにして、複数の難燃薬剤含有固形物３０のうちの一部が硬化物であり、残りが圧粉体である耐火性木質複合材を製造することもできる。
まず、開孔２１が形成されていない木質基材２０に、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれに等間隔に開孔２１を形成する。次に、木質基材２０の厚み方向Ｚの片側に封止層４を配し、開孔２１の一方の開口を封止する。そして、複数の開孔２１のそれぞれに、硬化性組成物又は粉体を充填する。そして、硬化性組成物を硬化させて硬化物である難燃薬剤含有固形物３０を形成する。また、粉体を圧粉成型し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物３０を形成する。このようにして、硬化物である難燃薬剤含有固形物３０及び圧粉体である難燃薬剤含有固形物３０の両方を有する難燃薬剤保持層１０を製造する。このようにして製造した難燃薬剤保持層１０どうしを、開孔２１の中心点２１ａどうしが重ならないように第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにずらした状態に積層し、耐火性木質複合材１を製造する。
まず、開孔２１が形成されていない木質基材２０に、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれに等間隔に開孔２１を形成する。次に、木質基材２０の厚み方向Ｚの片側に封止層４を配し、開孔２１の一方の開口を封止する。そして、複数の開孔２１のそれぞれに、硬化性組成物又は粉体を充填する。そして、硬化性組成物を硬化させて硬化物である難燃薬剤含有固形物３０を形成する。また、粉体を圧粉成型し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物３０を形成する。このようにして、硬化物である難燃薬剤含有固形物３０及び圧粉体である難燃薬剤含有固形物３０の両方を有する難燃薬剤保持層１０を製造する。このようにして製造した難燃薬剤保持層１０どうしを、開孔２１の中心点２１ａどうしが重ならないように第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにずらした状態に積層し、耐火性木質複合材１を製造する。
【0062】
また、耐火性木質複合材１は、図１及び図３に示すように、３つの難燃薬剤保持層１０を、封止層４を同じ側に向けて積層しているが、難燃薬剤保持層１０の積層数や積層方法はこれに限られない。図４に示すように難燃薬剤保持層１０を２つ積層してもよいし、４つ以上積層してもよい。また厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０どうしを、封止層４どうしが対向するように積層してもよい（図４（ａ）参照）。また厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０どうしを、封止層４を厚み方向Ｚの外側に向けて積層してもよい（図４（ｂ）参照）。また、難燃薬剤保持層１０が封止層４を有している必要は必ずしもなく、封止層４を有していなくてもよい。
【0063】
また厚み方向Ｚの両端に位置する難燃薬剤保持層１０のうち少なくとも１つにおける別の難燃薬剤保持層１０が存在する側とは反対側に化粧層５が配されていてもよい（図４（ａ）参照）。具体的には、耐火性木質複合材１における火災時に外部から加熱される側の面を化粧層５が構成していることが好ましい。化粧層５としては、単板、合成樹脂、紙等からなる化粧シート並びに塗工層等を用いることができる。また封止層４が耐火性木質複合材１における火災時に外部から加熱される側の面を構成している場合は、化粧層５を別に設けずに、封止層４を化粧層５としてもよい。
厚み方向Ｚの両端に位置する難燃薬剤保持層１０のうち少なくとも１つにおける別の難燃薬剤保持層１０が存在する側とは反対側に化粧層５が配されていることにより、耐火性木質複合材１の意匠性を向上させることが可能となる。
厚み方向Ｚの両端に位置する難燃薬剤保持層１０は、複数の難燃薬剤保持層１０のうち、厚み方向の端部又は最も端部に寄りに位置する難燃薬剤保持層である。
厚み方向Ｚの両端に位置する難燃薬剤保持層１０のうち少なくとも１つにおける別の難燃薬剤保持層１０が存在する側とは反対側に化粧層５が配されていることにより、耐火性木質複合材１の意匠性を向上させることが可能となる。
厚み方向Ｚの両端に位置する難燃薬剤保持層１０は、複数の難燃薬剤保持層１０のうち、厚み方向の端部又は最も端部に寄りに位置する難燃薬剤保持層である。
【0064】
また図４（ｂ）に示すように、厚み方向Ｚの両端に位置する難燃薬剤保持層１０の少なくとも１つは、別の難燃薬剤保持層１０が存在する側とは反対側の面６に難燃薬剤が塗布されていてもよい（図４（ｂ）参照）。具体的には、耐火性木質複合材１の火災時に外部から加熱される側を構成する面に難燃薬剤が塗布されていることが好ましい。耐火性木質複合材１が化粧層５を有している場合は、化粧層５における、難燃薬剤保持層１０側とは反対側の面に難燃薬剤が塗布されていてもよい。また、化粧層５及び難燃薬剤保持層１０の一方又は双方に難燃薬剤が塗布される等の方法により、化粧層５と難燃薬剤保持層１０との間に難燃薬剤が配されていても良い。
化粧層５や難燃薬剤保持層１０に塗布する難燃薬剤は、難燃薬剤含有固形物３０に含まれる固体難燃剤や、封止層４を構成する板材に用いられる難燃薬剤と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
耐火性木質複合材１の外側を構成する面に難燃薬剤が塗布されていることにより、耐火性木質複合材１の耐火性能をより向上させることが可能となる。
化粧層５や難燃薬剤保持層１０に塗布する難燃薬剤は、難燃薬剤含有固形物３０に含まれる固体難燃剤や、封止層４を構成する板材に用いられる難燃薬剤と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
耐火性木質複合材１の外側を構成する面に難燃薬剤が塗布されていることにより、耐火性木質複合材１の耐火性能をより向上させることが可能となる。
【0065】
また耐火性木質複合材１は、厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０どうしを第１方向Ｘと第２方向Ｙの両方にずらした状態に積層しているが、必ずしもその必要はなく、第１方向Ｘ又は第２方向Ｙの何れか一方向にずらした状態に積層されていてもよい。
【0066】
また開孔２１は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれに等間隔に形成されている必要は必ずしもなく、第１開孔列２１Ｒを構成する開孔２１の間隔Ｔｙと、第２開孔列２１Ｌを構成する開孔２１の間隔Ｔｘとは異なっていてもよい。
【0067】
第１開孔列２１Ｒを構成する開孔２１の間隔Ｔｙと第２開孔列２１Ｌを構成する開孔２１の間隔Ｔｘとが異なっている場合、第１開孔列２１Ｒを構成する開孔２１の間隔Ｔｙは、難燃薬剤保持層１０自体の一方向の極端な強度低下を防ぐことと、薬剤保持における均質性を確保することの観点から、１５ｍｍ以上であることが好ましく、１８ｍｍ以上であることがより好ましく、５０ｍｍ以下であることが好ましく、２５ｍｍ以下であることがより好ましく、１５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましく、１８ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることがより好ましい（図２（ａ）参照）。耐火性木質複合材１が有する複数の難燃薬剤保持層１０のうち少なくとも開孔２１の間隔Ｔｙが上述の範囲内となっていることが好ましく、複数の難燃薬剤保持層１０の全てで開孔２１の間隔Ｔｙが上述の範囲内となっていることがより好ましい。
【0068】
第１開孔列２１Ｒを構成する開孔２１の間隔Ｔｙと第２開孔列２１Ｌを構成する開孔２１の間隔Ｔｘとが異なっている場合、第２開孔列２１Ｌを構成する開孔２１の間隔Ｔｘは、難燃薬剤保持層１０自体の一方向の極端な強度低下を防ぐことと、薬剤保持における均質性を確保することの観点から、１５ｍｍ以上であることが好ましく、１８ｍｍ以上であることがより好ましく、５０ｍｍ以下であることが好ましく、２５ｍｍ以下であることがより好ましく、１５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましく、１８ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることがより好ましい（図２（ａ）参照）。耐火性木質複合材１が有する複数の難燃薬剤保持層１０のうち少なくとも開孔２１の間隔Ｔｘが上述の範囲内となっていることが好ましく、複数の難燃薬剤保持層１０の全てで開孔２１の間隔Ｔｘが上述の範囲内となっていることがより好ましい。
【0069】
また第１方向Ｘに隣り合う第１開孔列２１Ｒを構成する開孔２１どうしは、第２方向Ｙにおける開孔２１の中心点２１ａどうしの位置が一致している必要は必ずしもなく、第２方向Ｙにおける開孔２１の中心点２１ａどうしの位置が異なっていてもよい。例えば、第１方向Ｘに隣り合う第１開孔列２１Ｒどうしは、第２方向Ｙに半ピッチ分ずれていてもよいし、３分の２ピッチ分ずれていてもよい。また第２方向Ｙに隣り合う第２開孔列２１Ｌを構成する開孔２１どうしは、第１方向Ｘにおける開孔２１の中心点２１ａどうしの位置が異なっていてもよく、例えば、第２方向Ｙに隣り合う第２開孔列２１Ｌどうしは、第１方向Ｘに半ピッチ分ずれていてもよいし、３分の２ピッチ分ずれていてもよい。
【0070】
本実施形態では、耐火性木質複合材１は四角形の面材であり、第１方向Ｘは面材の一辺と平行な方向であり、第２方向Ｙは該一辺と直交する辺と平行な方向であるが、面材の一辺に対して０度超９０度未満の角度を有するように第１方向Ｘを定め、該第１方向Ｘに直交する方向を第２方向Ｙとしてもよい。
【0071】
本実施形態の耐火性木質複合材１における難燃薬剤保持層１０は、複数積層し、耐火性木質複合材１として用いるのみならず、１つの難燃薬剤保持層１０を単独で用いることもできる。単独の難燃薬剤保持層１０（以下、難燃薬剤保持体１０という）は、木質基材２０の開孔２１に充填された難燃薬剤含有固形物３０により縁切りされているため、例えば難燃薬剤保持体１０が燃焼したときに、難燃薬剤保持体１０に大きな割れが生じ難くなっている。また、難燃薬剤含有固形物３０として固体状態の固形物を用いることで、難燃薬剤保持体１０における難燃薬剤の含有量を均一にし易くなるとともに、難燃薬剤保持体１０における難燃薬剤の含有量を所望の量とし易くなるので、安定的に耐火性能を担保することが可能となる。
本発明の難燃薬剤保持体及び耐火性木質複合材は、例えば壁、床又は天井等に張り付けて用いることができる。
本発明の難燃薬剤保持体及び耐火性木質複合材は、例えば壁、床又は天井等に張り付けて用いることができる。
【0072】
図５（ａ）～（ｃ）に、本発明の耐火木製構造材の好ましい実施形態の例を示す。本発明の耐火木製構造材は、木造建築物の梁や柱として使用される構造用の角材である。図５（ａ）及び（ｂ）に示す耐火木製構造材７Ａは、木造建築物の柱として使用される構造用の角材であり、荷重支持部８と耐火被覆層９とを備えている。
荷重支持部８は角材であり、単独で、固定荷重、積載荷重等の長期に生ずる荷重（長期荷重）に対して構造耐力上安全であるようにその断面設計がなされている。斯かる断面設計は公知である。荷重支持部８の横断面形状は四角形状であり、耐火木製構造材７Ａの横断面における、荷重支持部８の縦方向の長さ及び横方向の長さは、梁や柱の形状、或いは大きさ等によって適宜に変更することができる。
荷重支持部８は角材であり、単独で、固定荷重、積載荷重等の長期に生ずる荷重（長期荷重）に対して構造耐力上安全であるようにその断面設計がなされている。斯かる断面設計は公知である。荷重支持部８の横断面形状は四角形状であり、耐火木製構造材７Ａの横断面における、荷重支持部８の縦方向の長さ及び横方向の長さは、梁や柱の形状、或いは大きさ等によって適宜に変更することができる。
【0073】
耐火被覆層９は、荷重支持部８の軸方向に沿う４側面を被覆するように配されている。耐火被覆層９は、難燃薬剤保持層１０が厚み方向に複数積層されている難燃薬剤保持層積層部４０を有している。難燃薬剤保持層積層部４０は、上述の耐火性木質複合材１と同様の構成を具備しており、平面視において第１方向と第１方向に直交する第２方向を有している。耐火被覆層９は、難燃薬剤保持層積層部４０に加えて化粧層５を有している。化粧層５としては、上述の耐火性木質複合材１が有する化粧層５と同様のものを用いることができる。尚、耐火被覆層９は化粧層５を有している必要は必ずしもなく、化粧層５を有していなくてもよい。
【0074】
図５（ａ）では、耐火被覆層９における荷重支持部８が存在する部分から延出している部分９ｅを、荷重支持部８の角を挟んで両側に位置する耐火被覆層９どうしを接合させた横断面Ｌ字形状の耐火被覆層９により形成している。また、耐火被覆層９における荷重支持部８が存在する部分から延出している部分９ｅは、図５（ｂ）に示すように、荷重支持部８の一側面に沿う耐火被覆層９を、荷重支持部８が存在する部分９ｓよりも延出させることにより形成してもよい。
【0075】
耐火木製構造材７Ａの耐火被覆層９は、開孔２１に充填された難燃薬剤含有固形物３０により木質基材２０が縁切りされた難燃薬剤保持層１０を具備しているため、耐火木製構造材７Ａは、例えば耐火被覆層９が燃焼したときに、耐火被覆層９に大きな割れが生じ難くなっており、燃焼が荷重支持部８に伝わり難くなっている。また耐火木製構造材７Ａは、耐火被覆層９が、厚み方向Ｚに隣り合う難燃薬剤保持層１０どうしが開孔２１の中心点２１ａどうしが重ならないように、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにずらした状態に積層された難燃薬剤保持層積層部４０を具備しているため、例えば耐火被覆層９が燃焼したときに、燃焼が厚み方向Ｚ下側に進行することを防ぐことができるようになっており、燃焼が荷重支持部８に伝わり難くなっている。
【0076】
次に、本発明の耐火木製構造材の他の実施形態である耐火木製構造材７Ｂについて、図５（ｃ）を参照しながら説明する。図５（ｃ）に示す耐火木製構造材７Ｂについては、図５（ａ）及び（ｂ）に示す耐火木製構造材７Ａと異なる点について説明する。特に説明しない点については、耐火木製構造材７Ａと同様であり、耐火木製構造材７Ａの説明が適宜適用される。
【0077】
図５（ｃ）に示す耐火木製構造材７Ｂは、木造建築物の梁として使用される構造用の角材である。耐火木製構造材７Ｂでは、耐火被覆層９は、荷重支持部８の軸方向に沿う３側面を被覆するように配されている。耐火木製構造材７Ｂの荷重支持部８は、横断面の中心から耐火被覆層９が形成されていない側面に亘って存在するものである。耐火木製構造材７Ｂの耐火被覆層９が形成されていない側面は、例えば床等を載せて荷重支持部８の上側を被覆してもよい。
【実施例】
【0078】
（実施例１）
図２に示す難燃薬剤保持層１０と同様の構成を有する難燃薬剤保持体を製造した。具体的には、木質基材として、縦方向の長さが１００ｍｍであり、横方向の長さが１００ｍｍであり、厚みが１５ｍｍである、針葉樹合板を使用した。開孔の直径は１０ｍｍであり、第１方向及び第２方向における開孔の間隔は２０ｍｍであった。開孔に、以下の組成を有する硬化性組成物を充填した後、該硬化性組成物を温度：２０～２５℃、湿度：４０％ＲＨ以下、硬化時間：１０日間の条件により硬化させ、硬化物である難燃薬剤含有固形物を形成した。
図２に示す難燃薬剤保持層１０と同様の構成を有する難燃薬剤保持体を製造した。具体的には、木質基材として、縦方向の長さが１００ｍｍであり、横方向の長さが１００ｍｍであり、厚みが１５ｍｍである、針葉樹合板を使用した。開孔の直径は１０ｍｍであり、第１方向及び第２方向における開孔の間隔は２０ｍｍであった。開孔に、以下の組成を有する硬化性組成物を充填した後、該硬化性組成物を温度：２０～２５℃、湿度：４０％ＲＨ以下、硬化時間：１０日間の条件により硬化させ、硬化物である難燃薬剤含有固形物を形成した。
【0079】
＜硬化性組成物の組成＞
・固体難燃剤：ホウ酸、７０質量％
・硬化性化合物：３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２３質量％
・硬化触媒：アルミニウム系硬化触媒（ＡＣＳ、ホープ製薬株式会社製）、７質量％
・他の成分：なし
・固体難燃剤：ホウ酸、７０質量％
・硬化性化合物：３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２３質量％
・硬化触媒：アルミニウム系硬化触媒（ＡＣＳ、ホープ製薬株式会社製）、７質量％
・他の成分：なし
【0080】
（実施例２）
実施例１において、硬化性組成物の組成を以下のように変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２の試験体を製造した。
＜硬化性組成物の組成＞
・固体難燃剤：ホウ酸、７０質量％
・硬化性化合物：３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、９質量％；メチル系シロキサンオリゴマー（ＫＣ－８９Ｓ、信越化学工業株式会社製、ｎ＝３）、１８質量％
・硬化触媒：アルミニウム系硬化触媒（ＡＣＳ、ホープ製薬株式会社製）、３質量％
・他の成分：なし
実施例１において、硬化性組成物の組成を以下のように変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２の試験体を製造した。
＜硬化性組成物の組成＞
・固体難燃剤：ホウ酸、７０質量％
・硬化性化合物：３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、９質量％；メチル系シロキサンオリゴマー（ＫＣ－８９Ｓ、信越化学工業株式会社製、ｎ＝３）、１８質量％
・硬化触媒：アルミニウム系硬化触媒（ＡＣＳ、ホープ製薬株式会社製）、３質量％
・他の成分：なし
【0081】
（比較例１）
縦方向の長さが３９５０ｍｍであり、横方向の長さが１２０ｍｍであり、厚みが３０ｍｍであるスギ材に１９０ｋｇ／ｍ３の難燃薬剤を加圧注入した難燃処理済みスギ材を厚み方向に積層して接着して得られた集成材から、縦方向の長さが１００ｍｍであり、横方向の長さが１００ｍｍであり、厚みが１５ｍｍである小片を採取して試験体とした。難燃薬剤としては、ポリリン酸アンモニウムを用いた。
縦方向の長さが３９５０ｍｍであり、横方向の長さが１２０ｍｍであり、厚みが３０ｍｍであるスギ材に１９０ｋｇ／ｍ３の難燃薬剤を加圧注入した難燃処理済みスギ材を厚み方向に積層して接着して得られた集成材から、縦方向の長さが１００ｍｍであり、横方向の長さが１００ｍｍであり、厚みが１５ｍｍである小片を採取して試験体とした。難燃薬剤としては、ポリリン酸アンモニウムを用いた。
【0082】
（耐水試験）
まず、実施例１，２及び比較例１で得られた試験体の質量を測定した。そして、各試験体を２４時間流水に暴露させた。その後、オーブンを用いて１０５℃で２４時間乾燥し、各試験体の質量を再度測定した。各試験体について、流水に暴露させる前の難燃薬剤の質量に対する流水に暴露させた後の難燃薬剤の溶脱量の割合を算出し、算出された値を溶脱率とした。
まず、実施例１，２及び比較例１で得られた試験体の質量を測定した。そして、各試験体を２４時間流水に暴露させた。その後、オーブンを用いて１０５℃で２４時間乾燥し、各試験体の質量を再度測定した。各試験体について、流水に暴露させる前の難燃薬剤の質量に対する流水に暴露させた後の難燃薬剤の溶脱量の割合を算出し、算出された値を溶脱率とした。
【0083】
比較例においては、溶脱率は７５％であった。これに対し実施例１及び２の溶脱率はそれぞれ、４２％及び２０％であった。このように、実施例１及び２は、比較例に比して溶脱率が低く、水に触れた場合であっても難燃薬剤が溶け出しにくく、耐水性が向上していることが分かる。
【0084】
（実施例３）
木質基材として、縦方向の長さが４３０ｍｍであり、横方向の長さが３２５ｍｍであり、厚みが１５ｍｍである、スギ有孔合板を使用した。開孔の直径は１０ｍｍであり、第１方向及び第２方向における開孔の間隔は２０ｍｍであった。開孔に、以下の組成を有する硬化性組成物を充填した後、６０℃に加熱して６時間硬化させ、硬化物である難燃薬剤含有固形物を形成した。このようにして製造した難燃薬剤保持体を、開孔どうしが重ならないように、厚み方向に３つ積層した。積層した難燃薬剤保持体の厚み方向における一方の面に、縦方向の長さが４３０ｍｍであり、横方向の長さが３２５ｍｍであり、厚みが２４ｍｍである、針葉樹からなる合板を配した。難燃薬剤保持体及び合板の接着には、レゾルシノール系接着剤を使用した。このようにして製造した、難燃薬剤保持体及び合板の積層体における難燃薬剤保持体側の面以外の面をセラミックブランケットと石膏ボードで養生し、実施例３の試験体とした。
＜硬化性組成物の組成＞
・固体難燃剤：ホウ酸、７０質量％
・硬化性化合物：３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２３質量％
・硬化触媒：アルミニウム系硬化触媒（ＡＣＳ、ホープ製薬株式会社製）、７質量％
・他の成分：なし
木質基材として、縦方向の長さが４３０ｍｍであり、横方向の長さが３２５ｍｍであり、厚みが１５ｍｍである、スギ有孔合板を使用した。開孔の直径は１０ｍｍであり、第１方向及び第２方向における開孔の間隔は２０ｍｍであった。開孔に、以下の組成を有する硬化性組成物を充填した後、６０℃に加熱して６時間硬化させ、硬化物である難燃薬剤含有固形物を形成した。このようにして製造した難燃薬剤保持体を、開孔どうしが重ならないように、厚み方向に３つ積層した。積層した難燃薬剤保持体の厚み方向における一方の面に、縦方向の長さが４３０ｍｍであり、横方向の長さが３２５ｍｍであり、厚みが２４ｍｍである、針葉樹からなる合板を配した。難燃薬剤保持体及び合板の接着には、レゾルシノール系接着剤を使用した。このようにして製造した、難燃薬剤保持体及び合板の積層体における難燃薬剤保持体側の面以外の面をセラミックブランケットと石膏ボードで養生し、実施例３の試験体とした。
＜硬化性組成物の組成＞
・固体難燃剤：ホウ酸、７０質量％
・硬化性化合物：３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２３質量％
・硬化触媒：アルミニウム系硬化触媒（ＡＣＳ、ホープ製薬株式会社製）、７質量％
・他の成分：なし
【0085】
（実施例４）
実施例３において、硬化性組成物を木質基材の開孔と同形状の容器に充填し、６０℃に加熱して６時間硬化させ、硬化物である難燃薬剤含有固形物を形成した。そして、形成した難燃薬剤含有固形物を木質基材の開孔に充填した。これ以外は、実施例３と同様にして、実施例４の試験体を製造した。
実施例３において、硬化性組成物を木質基材の開孔と同形状の容器に充填し、６０℃に加熱して６時間硬化させ、硬化物である難燃薬剤含有固形物を形成した。そして、形成した難燃薬剤含有固形物を木質基材の開孔に充填した。これ以外は、実施例３と同様にして、実施例４の試験体を製造した。
【0086】
（実施例５）
実施例４において、以下の組成を有する粉体を圧粉成形し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物を形成した。そして、形成した難燃薬剤含有固形物を木質基材の開孔に充填した。これら以外は、実施例３と同様にして、実施例５の試験体を製造した。
＜粉体の組成＞
・固体難燃剤：ホウ酸、９５質量％
・硬化性化合物：メチル系ポリシロキサン樹脂（ＫＲ－２２０ＬＰ、信越化学工業株式会社製、ｎ＝３）、５質量％
実施例４において、以下の組成を有する粉体を圧粉成形し、圧粉体である難燃薬剤含有固形物を形成した。そして、形成した難燃薬剤含有固形物を木質基材の開孔に充填した。これら以外は、実施例３と同様にして、実施例５の試験体を製造した。
＜粉体の組成＞
・固体難燃剤：ホウ酸、９５質量％
・硬化性化合物：メチル系ポリシロキサン樹脂（ＫＲ－２２０ＬＰ、信越化学工業株式会社製、ｎ＝３）、５質量％
【0087】
（比較例２）
難燃薬剤保持体を３つ積層した積層体に代えて、縦４２０ｍｍ、横３５０ｍｍ、厚み２４ｍｍのラワン合板を２つ積層した積層体を用いた以外は、実施例３と同様の手順で試験体を製造した。
難燃薬剤保持体を３つ積層した積層体に代えて、縦４２０ｍｍ、横３５０ｍｍ、厚み２４ｍｍのラワン合板を２つ積層した積層体を用いた以外は、実施例３と同様の手順で試験体を製造した。
【0088】
（燃焼試験）
実施例３ないし５及び比較例２で得られた試験体を燃焼試験炉に収容した。試験体においては、難燃薬剤保持体側の面が一面加熱される加熱面である。そして通常の火災を想定したＩＳＯ８３４標準加熱により１時間加熱を行い、加熱終了後、加熱時間の３倍以上の時間（３時間以上、約４時間）の炉内放冷を行った。
その際、実施例３では、鉛直方向の上側の面から１００ｍｍの位置において加熱面からの深さが３０ｍｍ、４５ｍｍ、６０ｍｍとなる位置（図６中、それぞれの位置を上３０、上４５、上６０と表記する）、及び鉛直方向の下側の面から１００ｍｍの位置において加熱面からの深さが３０ｍｍ、４５ｍｍ、６０ｍｍとなる位置（図６中、それぞれの位置を下３０、下４５、下６０と表記する）における温度変化を計測し、各位置における温度の継時的変化を確認した。
実施例４及び５並びに比較例２では、鉛直方向の上側の面から１００ｍｍの位置において加熱面からの深さが１５ｍｍ、３０ｍｍ、４５ｍｍとなる位置（図７～９の各図中、それぞれの位置を上１５、上３０、上４５と表記する）、及び鉛直方向の下側の面から１００ｍｍの位置において加熱面からの深さが１５ｍｍ、３０ｍｍ、４５ｍｍとなる位置（図７～９の各図中、それぞれの位置を下１５、下３０、下４５と表記する）における温度変化を計測し、各位置における温度の継時的変化を確認した。
また、実施例３ないし５及び比較例２の加熱面の状態を目視により確認した。実施例３ないし５及び比較例２について温度を測定した結果をそれぞれ、図６ないし９に示す。
実施例３ないし５及び比較例２で得られた試験体を燃焼試験炉に収容した。試験体においては、難燃薬剤保持体側の面が一面加熱される加熱面である。そして通常の火災を想定したＩＳＯ８３４標準加熱により１時間加熱を行い、加熱終了後、加熱時間の３倍以上の時間（３時間以上、約４時間）の炉内放冷を行った。
その際、実施例３では、鉛直方向の上側の面から１００ｍｍの位置において加熱面からの深さが３０ｍｍ、４５ｍｍ、６０ｍｍとなる位置（図６中、それぞれの位置を上３０、上４５、上６０と表記する）、及び鉛直方向の下側の面から１００ｍｍの位置において加熱面からの深さが３０ｍｍ、４５ｍｍ、６０ｍｍとなる位置（図６中、それぞれの位置を下３０、下４５、下６０と表記する）における温度変化を計測し、各位置における温度の継時的変化を確認した。
実施例４及び５並びに比較例２では、鉛直方向の上側の面から１００ｍｍの位置において加熱面からの深さが１５ｍｍ、３０ｍｍ、４５ｍｍとなる位置（図７～９の各図中、それぞれの位置を上１５、上３０、上４５と表記する）、及び鉛直方向の下側の面から１００ｍｍの位置において加熱面からの深さが１５ｍｍ、３０ｍｍ、４５ｍｍとなる位置（図７～９の各図中、それぞれの位置を下１５、下３０、下４５と表記する）における温度変化を計測し、各位置における温度の継時的変化を確認した。
また、実施例３ないし５及び比較例２の加熱面の状態を目視により確認した。実施例３ないし５及び比較例２について温度を測定した結果をそれぞれ、図６ないし９に示す。
【0089】
実施例３～５においては、燃え止まりが確認でき、１時間耐火性能を有していることが確認できた。また炭化層に大きなひび割れや脱落は見られなかった。また、３層目の木質基材の難燃薬剤含有固形物が未反応で残存していることも確認できた。
【0090】
比較例２では燃え止まりが確認できず、炭化層に大きなひび割れや脱落が見られた。また、図９に示されるように、加熱終了後にも燃焼がおさまらず、試験体内の温度が低下しなかった。加熱開始１８０分後には燃え抜けの可能性があると判断し試験を中止した。
【符号の説明】
【0091】
１ 耐火性木質複合材
１０ 難燃薬剤保持層
２０ 木質基材
２１ 開孔
２１ａ 開孔の中心点
３０ 難燃薬剤含有固形物
４ 封止層
５ 化粧層
７ 耐火木製構造材
８ 荷重支持部
９ 耐火被覆層
４０ 難燃薬剤保持層積層部
Ｘ 第１方向
Ｙ 第２方向
Ｚ 厚み方向
１０ 難燃薬剤保持層
２０ 木質基材
２１ 開孔
２１ａ 開孔の中心点
３０ 難燃薬剤含有固形物
４ 封止層
５ 化粧層
７ 耐火木製構造材
８ 荷重支持部
９ 耐火被覆層
４０ 難燃薬剤保持層積層部
Ｘ 第１方向
Ｙ 第２方向
Ｚ 厚み方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】