(57)【要約】【課題】アオイ科植物由来のボードを難燃化ないし不燃化させる。【解決手段】アオイ科植物の粉砕物に難燃性ないし不燃性粉体を混合し、ホットプレスすることにより難燃性ないし不燃性のボードを製造した。本発明によれば、難燃性ないし不燃性の成型ボードおよびその製造方法が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アオイ科植物に対し、難燃化ないし不燃化薬剤を含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合し、一定期間乾燥後、成型・加熱・加圧することにより製造された難燃性ないし不燃性ボード
【請求項２】
さらに接着剤を含有することを特徴とする請求項１に記載の難燃性ないし不燃性ボード
【請求項３】
含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合の後、乾燥前に一定期間養生させる工程を含む請求項１または２に記載の難燃性ないし不燃性ボード
【請求項４】
アオイ科植物がケナフである、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の難燃性ないし不燃性ボード
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の難燃性ないし不燃性ボードに化粧材を積層したことを特徴とする整形ボード
【請求項６】
ホウ砂、ホウ酸、アルミニウムからなる群から選ばれるいずれか１つまたは複数の成分とケナフ由来成分を含有する成形ボード
【請求項７】
前記成形ボードに化粧材を積層したことを特徴とする成形ボード
【請求項８】
アオイ科植物を乾燥する工程と、乾燥した植物体を切断または粉砕する工程と、前記切断物または粉砕物に難燃化ないし不燃化薬剤を含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合させる工程と、難燃化ないし不燃化薬剤を含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合させた切断物または粉砕物を成形する工程と、前記成形物を加熱・加圧する工程と、を含むことを特徴とする難燃性ないし不燃性ボードの製造方法
【請求項９】
さらに接着剤を含有することを特徴とする請求項６に記載の難燃性ないし不燃性ボード
【請求項１０】
含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合の後、乾燥前に一定期間養生させる工程を含む請求項６または７に記載の難燃性ないし不燃性ボード
【請求項１１】
アオイ科植物がケナフである、請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載の難燃性ないし不燃性ボードの製造方法
【請求項１２】
アオイ科植物を乾燥する工程と、乾燥した植物体を切断または粉砕する工程と、前記切断物または粉砕物に難燃化ないし不燃化薬剤を含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合させる工程と、難燃化ないし不燃化薬剤を含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合させた切断物または粉砕物を成形する工程と、前記成形物を加熱・加圧すると共に、該成形体の両面に化粧材を一体積層する工程と、を含むことを特徴とする成形ボードの製造方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アオイ科植物を用いた難燃性ないし不燃性ボードおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケナフは、アオイ科フヨウ属に属する熱帯性一年草である。その靱皮に含まれる繊維は、黄麻（コウマ、ジュート）の代替物として、南京袋、麻布、ロープ等に使用されている。ケナフは成長が非常に早く、光合成効率が高く、二酸化炭素固定能力が高いことから温暖化防止に有効な環境にやさしい植物として近年注目を浴びている。温暖化防止という観点からは、ケナフを栽培するだけでなく、植物体を製品化して使用する必要がある。
【０００３】
かかるケナフの優れた性質に着目し、ケナフを含むアオイ科植物の粉砕物を用いてボードやプラスチックを製造する方法については複数の特許出願がされている。
例えば、特許文献１には、ケナフを含む、アオイ科植物のリグノセルロース物質を加熱・加圧成形してボードを作成する方法が開示されている。
また、特許文献２においては、ケナフ繊維に熱硬化性樹脂を含浸させ、熱圧形成されてなるケナフボードの表面に複数の木質単板が貼り合わされてなる積層版が貼り合わされてなる複合木質板が開示されている。
【０００４】
また、特許文献３には天然繊維と熱可塑性樹脂とが分散されて含有された混合物であり、かつ該混合物全体に対する該天然繊維の含有割合が５０％以上である形成物をチップ化する工程と、このチップを加熱して混練する工程を含む熱可塑性樹脂組成物の製造方法が開示されている。
さらに、非特許文献１には、ケナフに水ガラスを混合して強度を高めると同時にシックハウス対策ともなるボードが開示されている。
【０００５】
しかし、これらのボードは強度に優れる、見た目が美しい、射出成型が可能である、等の利点はあるものの、耐熱性、耐火性の面では満足できるものではなく、耐熱性ケナフボードの開発が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０３４９５６号公報
【特許文献２】特開２００８−２０７４００号公報
【特許文献３】特開２００８−２７４０２７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】日本建築学会技術報告書第１３巻、２６号、５２９−５３４、２００７年１２月、環境を考慮したケナフボードの開発とその曲げ強度に関する検討、北原武嗣ら
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする課題は、アオイ科植物由来のボードを不燃化することである。すなわち、本発明はアオイ科植物、より詳しくはケナフ由来の難燃性ないし不燃性ボードおよびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書では以下の発明が提供される。
本発明によれば、アオイ科植物に対し、難燃化ないし不燃化薬剤を含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合し、一定期間乾燥後、成型・加熱・加圧することにより製造された難燃性ないし不燃性ボードが提供される。
【００１０】
この場合、アオイ科植物として、ケナフ、ボウ麻（イチビ）等が好ましく用いられるがこれらに限られない。形態としては、乾燥した成木を切断したもの、表皮をはいだ芯材、粉砕したもの、チップ、フレーク、繊維状のもの等が用いられるがこれらに限られない。ケナフの場合、含水率約５％程度まで自然乾燥させた後、切断、粉砕等に用いることが好ましい。
【００１１】
難燃化ないし不燃化薬剤としては、エヌ設計エンジニアリング社の薬剤、例えば、ガンマ-1、ガンマ-17、ガンマ-18等が好ましく用いられるが、これらに限られない。また、上記アオイ科植物の粉砕物と難燃化ないし不燃化薬剤に加え、接着剤をさらに含有していてもよい。難燃化ないし不燃化薬剤を含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合後、乾燥前に養生させる工程を含めてもよい。養生は量にもよるが、１時間〜３日間程、水分含有率が約２０％程度まで行うことが好ましい。さらに、前記難燃性ないし不燃性ボードの片面または両面に化粧材を積層してもよい。
【００１２】
また、本発明の他の側面によれば、ホウ砂、ホウ酸、アルミニウムからなる群から選ばれるいずれか１つまたは複数の成分とケナフ由来成分を含有する成形ボードが提供される。ここでケナフ由来成分とは、ケナフの切断物、粉砕物、チップ、フレーク、繊維状のもの等、ケナフ植物体由来のものを全て含む。さらに、前記成形ボードの片面または両面に化粧材を積層してもよい。
【００１３】
また、本発明の他の側面によれば、アオイ科植物を乾燥する工程と、乾燥した植物体を切断または粉砕する工程と、前記切断物または粉砕物に難燃化ないし不燃化薬剤を含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合させる工程と、難燃化ないし不燃化薬剤を含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合させた切断物または粉砕物を成形する工程と、
前記成形物を加熱・加圧する工程とを含むことを特徴とする難燃性ないし不燃性ボードの製造方法が提供される。
上記工程には乾燥させたアオイ科植物体を切断または粉砕する工程を含めることもできる。アオイ科植物としてはケナフ、ボウ麻（イチビ）等が好ましく用いられるが、これらに限られない。
【００１４】
難燃化ないし不燃化薬剤は、特に限定されないが、エヌ設計エンジニアリング社の薬剤が好ましく用いられ、より好ましくは不燃薬剤ガンマ-1、ガンマ-17、ガンマ-18が用いられる。薬剤はガラス質を持っていることが好ましい。
添加剤として、接着剤をさらに含有させてもよい。
【００１５】
また、含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合の後、乾燥前に一定期間養生させる工程を含めてもよい。あるいは乾燥後に養生させる工程を含めることもできる。
【００１６】
また、本発明の別の側面によれば、アオイ科植物を乾燥する工程と、乾燥した植物体を切断または粉砕する工程と、前記切断物または粉砕物に難燃化ないし不燃化薬剤を含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合させる工程と、難燃化ないし不燃化薬剤を含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合させた切断物または粉砕物を成形する工程と、前記成形物を加熱・加圧すると共に、該成形体の両面に化粧材を一体積層する工程とを含むことを特徴とする整形ボードの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、ケナフを加熱加圧成型して作製したボードが難燃性ないし不燃性を有することから、建築部材等に好適に用いられるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は難燃性ないし不燃性ケナフボードの製造プロセスを示した説明図である。（実施例１〜４）
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明においては、アオイ科植物、好ましくはケナフまたはボウ麻（イチビ）を用い、特に好ましくはケナフを用いる。まず、アオイ科植物を乾燥させる。乾燥方法は自然乾燥でも乾燥機等による強制的な感想でもよい。乾燥させたアオイ科植物はそのまま用いることもでき、また、切断、粉砕等によりその一部を用いることもできる。切断、粉砕等の方法は公知の方法を用いることができる。切断後の形態としては、例えば、円柱状、円錐状、板状、棒状等が可能であるがこれらに限られない。粉砕後の形態としては、粉末、チップ、フレーク、または繊維状のものなどが好適に用いられるがこれらに限られない。本明細書においては、「乾燥物」とはこれらを含むあらゆる形態を含むものとする。
【００２０】
また、アオイ科植物を先に切断、粉砕等の処理をした後、乾燥させて用いることもできる。
乾燥物はそのまま用いる場合には、４ｍ以上にも及ぶことがある。粉末の場合は最大辺長が0.05mm〜2ｍｍが好ましい。
粉砕するための装置としては、例えばナイフリングフレーカー（Pallman）あるいは粉砕機を用いることができるが、これに限られない。
【００２１】
これらの方法により得られた乾燥物（切断物、粉砕物等も含まれる）に難燃化ないし不燃化薬剤を含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合させることにより、難燃化ないし不燃化した植物体またはその一部が得られる。植物体全体や切断物に含浸させる場合、圧力をかけてもよい。
【００２２】
難燃化ないし不燃化薬剤としては、ガンマ-1、ガンマ-17、ガンマ-18（以上エヌ設計エンジニアリング社製）、ホーヤエンドβ（ベータ）（株式会社日本防災化学研究所製）、ファイヤーレターデント（アドコスミック株式会社製）、ファイヤレスB、ファイヤレスS（株式会社トラストライフ製）等が好適に用いられるがこれらに限られない。
【００２３】
ボードを作成する際には、これらに接着剤を添加して用いてもよい。接着剤としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等の合成樹脂を用いることができる。また、イソシアネート系接着剤を単独またはその他の接着剤と併用して使用することもできる。
【００２４】
また、接着剤として、化学物質過敏症（シックハウス症候群）を防止するためにホルムアルデヒド等を含まない接着剤を用いることもできる。例えば、大和糊、PVA、EVA、米を使った糊（ご飯糊）等が好適に用いられる。接着剤の添加量は、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下であるが、これらに限られない。
【００２５】
さらに、少量の離型剤や撥水剤を添加してもよい。これら接着剤の添加時期は、薬剤の含浸、散布、練りこみ、及び／又は混合と同時に添加することが好ましいが、これらの前後の時期でも可能である。
難燃化ないし不燃化薬剤を十分含浸させるには、アオイ科植物の乾燥物と難燃化ないし不燃化薬剤を混合後、一定期間乾燥（養生）させる。乾燥は６０℃以下で含水率３０％〜４０％程度になるまで温風にて乾燥させる。乾燥温度は３５℃〜７５℃、より好ましくは、４０℃〜７０℃、さらに好ましくは４０℃〜６０℃、特に好ましくは５０℃〜６０℃である。
【００２６】
乾燥後、木枠等の型枠に入れて成型し、ホットプレスによりボードを製造する。ホットプレス前にホーミング工程を行ってもよい。ホットプレスの温度は１１０℃〜２５０℃が好適に用いられる。より好ましくは１５０℃〜２００℃である。
ホットプレスには、電熱ヒーター付油圧プレス等が使用できる。
次に実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００２７】
ケナフの芯材調製
ケナフについては直径30mm〜40mmＸ3m〜4m程度、１本あたりの重量は800グラム〜1200グラム（含水率約4.5％）のものを用いるのが好ましい。まず自然乾燥させ、ケナフ表皮をはぎとり、芯材を用いる。ただし、表皮をはぎ取らずそのまま用いることも、ケナフの葉を用いることも可能である。
【実施例２】
【００２８】
ケナフ粉末等からのボード作製造
ケナフ（芯材、茎、葉等）を粉砕機により粉砕する。この際、粉末の大きさは直径0.5mm〜2mm程度であることが望ましいが、これらに限られない。チップ、フレーク、繊維状のものを用いてもよい。
次に、上記で得られたケナフ粉と難燃化ないし不燃化剤を混合する。混合する方法は、含浸、散布、練りこみ等があるがこれらに限られない。ケナフ粉１００グラムに対し、不燃化剤ガンマ―１、ガンマ―１７またはガンマ―１８（エヌ設計エンジニアリング社製）を２００グラムまたは２５０グラム添加して混合する。
不燃化剤としては、エヌ設計エンジニアリング社製の不燃化剤γ―１、１７、１８が特に好ましく用いられるが、難燃化ないし不燃化効果を持つ薬剤であれば特に限定されない。
この混合時または混合後に接着剤を同時に混合してもよい。接着剤としては、大和糊、PVA, EVA、ご飯糊（お米を使った糊）等を用いることができる。
【実施例３】
【００２９】
乾燥
ケナフ粉とγ―１７を混合後、６０℃以下の温度で含水率３０％〜４０％程度まで乾燥させる。乾燥の時間は厚さにもよるが、厚さ６ｍｍ〜１５ｍｍ、１００グラム程度の場合は３０分〜２時間程度が好ましい。
乾燥後、厚さ６ｍｍ〜１５ｍｍの木枠により成形し、ホットプレス機を用いて１５０℃〜２００℃で１５分〜４５分間加熱・加圧後、１５分間〜６０分間冷却加圧して作成した。加熱・加圧時間はボードの厚さによって適宜調整できる。目安として、例えば、ボード厚６ｍｍ〜１５ｍｍの場合、１５０℃〜２００℃で１５分〜４５分加熱・加圧し、冷却は１５分間〜６０分間行うのが好ましい。但し、これ以外の条件でも目的に適合する成形ボードが作れるのであればこの条件に限られない。
【実施例４】
【００３０】
ケナフボード生産（切断物）
切断して用いる場合、乾燥ケナフを2m程度に切断し、前記実施例２で調製した不燃薬剤を含浸させる。含浸は含浸装置内で加圧して行うことができる。含浸後１日〜２日６０℃で養生させる。養生は含浸装置内で行ってもよい。その後、必要に応じて接着剤を散布し、プレスを行う。プレス工程の前にホーミング装置によるホーミング工程を行ってもよい。プレス工程は、材料をセットし、ホットプレス１５０℃〜２００℃で１５分〜４５分間加熱・加圧後、冷間プレスを１５分間〜６０分間行う（図１）。加熱・加圧時間はボードの厚さによって適宜調整できる。目安として、例えば、ボード厚６ｍｍ〜１５ｍｍの場合、１５０℃〜２００℃で１５分〜４５分加熱・加圧し、冷却は１５分間〜６０分間行うのが好ましい。但し、これ以外の条件でも目的に適合する成形ボードが作れるのであればこの条件に限られない。製造された成形ボードは例えば、カットソー等で適当な寸法（例えば、３Ｘ６等）にカットし、梱包後、出荷する。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
アオイ科植物粉体を含有する成型ボードを難燃化ないし不燃化することにより、建築材料としての使用を可能にするとともに、植物粉等の廃棄物を有効に活用することができる。
【図１】
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