(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤を用いて木材小片または木材繊維を成形熱圧した木質ボードにおいて、
表層部分は、その部分を構成している木材小片または木材繊維が水分を全く含まないと想定したときの重量の１５〜４０％の重量のリン酸窒素系難燃剤を含有しており、
内層部分は、その部分を構成している木材小片または木材繊維が水分を全く含まないと想定したときの重量の１５〜４０％の重量の水溶性リン酸窒素系難燃剤を含有していることを特徴とする木質ボード。
【請求項２】
前記表層部分における前記リン酸窒素系難燃剤の含有量及び前記内層部分における前記水溶性リン酸窒素系難燃剤の含有量（重量）が、各部分を構成している木材小片または木材繊維が水分を全く含まないと想定したときの重量の２０〜４０％に設定されており、
全体が９ｍｍ以上、前記表層部分が２ｍｍ以上の厚みを有している請求項１に記載の木質ボード。
【請求項３】
前記表層部分における前記リン酸窒素系難燃剤の含有量及び前記内層部分における前記水溶性リン酸窒素系難燃剤の含有量（重量）が、各部分を構成している木材小片または木材繊維が水分を全く含まないと想定したときの重量の３５〜４０％に設定されており、
全体が１５ｍｍ以上、前記表層部分が２ｍｍ以上の厚みを有している請求項１に記載の木質ボード。
【請求項４】
前記表層部分に含まれる前記リン酸窒素系難燃剤は、非水溶性を有している請求項１、２または３に記載の木質ボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、接着剤を用いて木材小片または木材繊維を成形熱圧した木質ボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、杉や檜等、比較的幅狭のむく材については、難燃剤を含浸させることによって難燃性を付与することが行われているが、幅広に整形可能なパーティクルボード、木質繊維板、配向性ストランドボード等の木質ボードについては、耐火性を有する石膏ボード等を練り合わせて複合材にすることで難燃性を付与することが一般的に行われている。
【０００３】
【特許文献１】実開昭５１−１２２１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したように、木質ボードに石膏ボード等を練り合わせた複合材は、製造コストが高くなると共に、廃棄する際に、練り合わされた木質ボードと石膏ボードとを分離することができず、木質ボードをリサイクルすることができないといった問題がある。
【０００５】
また、こういった複合材では、必要な難燃性能や強度を確保しようとすると、難燃性能を担っている石膏ボードの厚みと、強度を担っている木質ボードの厚みとがそれぞれ制限を受けるので、複合材全体の厚みを自由に設定することができないといった問題もある。
【０００６】
さらに、こういった複合材をキッチン等の壁板として使用する場合は石膏ボード側が化粧面となるが、石膏ボードは表面性状が悪いので、石膏ボードの表面に化粧シート等を貼着しようとすると、石膏ボードの表面に塗装を施すことによって、前処理を行わなければならないといった問題もある。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、製造コストが安く、リサイクルが可能で、厚みを自由に設定することができる、難燃性を有する木質ボードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、接着剤を用いて木材小片または木材繊維を成形熱圧した木質ボードにおいて、表層部分は、その部分を構成している木材小片または木材繊維が水分を全く含まないと想定したときの重量の１５〜４０％の重量のリン酸窒素系難燃剤を含有しており、内層部分は、その部分を構成している木材小片または木材繊維が水分を全く含まないと想定したときの重量の１５〜４０％の重量の水溶性リン酸窒素系難燃剤を含有していることを特徴とする木質ボードを提供するものである。なお、表層部分に含まれているリン酸窒素系難燃剤としては、ポリリン酸カルバメート、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸アミド、メラミンリン酸塩等を使用することができ、内層部分に含まれている水溶性リン酸窒素系難燃剤としては、リン酸１水素アンモニウム、リン酸２水素アンモニウム等を使用することができる。また、接着剤としては、尿素樹脂、尿素・メラミン樹脂、フェノール樹脂、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）等の単体または混合物を使用することができる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の木質ボードにおいて、前記表層部分における前記リン酸窒素系難燃剤の含有量（重量）及び前記内層部分における前記水溶性リン酸窒素系難燃剤の含有量（重量）が、各部分を構成している木材小片または木材繊維が水分を全く含まないと想定したときの重量の２０〜４０％に設定されており、全体が９ｍｍ以上、前記表層部分が２ｍｍ以上の厚みを有していることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明の木質ボードにおいて、前記表層部分における前記リン酸窒素系難燃剤の含有量（重量）及び前記内層部分における前記水溶性リン酸窒素系難燃剤の含有量（重量）が、各部分を構成している木材小片または木材繊維が水分を全く含まないと想定したときの重量の３５〜４０％に設定されており、全体が１５ｍｍ以上、前記表層部分が２ｍｍ以上の厚みを有していることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、請求項１、２または３に係る発明の木質ボードにおいて、前記表層部分に含まれる前記リン酸窒素系難燃剤は、非水溶性を有していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、請求項１に係る発明の木質ボードは、表層部分及び内層部分が、それぞれの部分を構成している木材小片または木材繊維が水分を全く含まないと想定したときの重量の１５〜４０％の重量のリン酸窒素系難燃剤を含有しており、特に、内層部分に含まれている水溶性リン酸窒素系難燃剤は、水溶液中で酸性を示し、熱圧成形中に接着剤の硬化を促進する働きがあるので、熱が伝わりにくい内層部分も接着剤が確実に硬化し、ＩＳＯ−５６６０「コーンカロリーメーター法」による５分間加熱したときの総発熱量が８ＭＪ／ｍ２以下である「難燃」という格付け以上の難燃性能を確保することができる。
【００１３】
従って、従来のように、難燃性を付与するために、石膏ボード等を練り合わせた複合材にする必要がなく、製造コストを削減することができると共に、リサイクルが可能となり、厚みについても自由に設定することができる。
【００１４】
なお、表層部分及び内層部分におけるリン酸窒素系難燃剤及び水溶性リン酸窒素系難燃剤の含有量を１５〜４０％としたのは、リン酸窒素系難燃剤及び水溶性リン酸窒素系難燃剤の含有量が１５％を下回ると、上述した「難燃」という格付けの難燃性能を確保することができず、４０％を上回ると、表面性状が悪くなり、化粧シート等を綺麗に貼着することができなかったり、貼着した化粧シートが剥がれやすくなったりするからである。
【００１５】
また、この木質ボードを形成する木材小片または木材繊維に対して、それらが水分を全く含まないと想定したときの重量の１．５％の重量の尿素水をホルムアルデヒドキャッチャー剤として含浸させるという前処理を行っておくと、接着剤を用いて木材小片または木材繊維を成形熱圧する際に、別途、ホルムアルデヒドキャッチャー剤を添加しなくても、ホルムアルデヒド放散量を、ＪＩＳ  Ａ  ５９０８に規定する「Ｆ☆☆☆☆等級」（平均値：０．３ｍｇ／Ｌ以下、最大値：０．４ｍｇ／Ｌ以下）に抑えることができる。
【００１６】
また、請求項２に係る発明の木質ボードは、表層部分におけるリン酸窒素系難燃剤の含有量及び内層部分における水溶性リン酸窒素系難燃剤の含有量（重量）が、各部分を構成している木材小片または木材繊維が水分を全く含まないと想定したときの重量の２０〜４０％に設定されており、全体が９ｍｍ以上、前記表層部分が２ｍｍ以上の厚みを有しているので、ＩＳＯ−５６６０「コーンカロリーメーター法」による１０分間加熱したときの総発熱量が８ＭＪ／ｍ２以下である「準不燃」という格付け以上の難燃性能を確保することができる。
【００１７】
また、請求項３に係る発明の木質ボードは、表層部分におけるリン酸窒素系難燃剤の含有量及び内層部分における水溶性リン酸窒素系難燃剤の含有量（重量）が、各部分を構成している木材小片または木材繊維が水分を全く含まないと想定したときの重量の３５〜４０％に設定されており、全体が１５ｍｍ以上、前記表層部分が２ｍｍ以上の厚みを有しているので、ＩＳＯ−５６６０「コーンカロリーメーター法」による２０分間加熱したときの総発熱量が８ＭＪ／ｍ２以下である「不燃」という格付け以上の難燃性能を確保することができる。
【００１８】
また、請求項４に係る発明の木質ボードは、表層部分に含まれるリン酸窒素系難燃剤が非水溶性を有しているので、木質ボードの吸放湿に伴って、内層部分に含まれている、接着剤の硬化促進機能を備えた水溶性リン酸窒素系難燃剤が表層部分に移動してくることがなく、化粧シート等を貼着するための接着剤の接着力が低下したり、化粧シート等を貼着するボード表面の色彩が変化したりすることがない。
【００１９】
なお、非水溶性リン酸窒素系難燃剤は、水溶性リン酸窒素系難燃剤とは異なり、熱圧成形中に接着剤の硬化を遅らせる働きがあるが、表層部分は熱が加わりやすいので、特に、問題とはならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例について、図面及び表を参照して説明するが、本発明の木質ボードはこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２１】
（実施例１）
表１に示すように、ホルムアルデヒドキャッチャー剤として１０％の尿素水を含浸させた原料チップを切削した後、これを乾燥させ、８メッシュを下回る表層用チップと８メッシュ以上の内層用チップとに分類する。そして、表層用チップと内層用チップとをそれぞれ個別のブレンダーに投入し、表層用チップ側のブレンダーには、その表層用チップが水分を全く含まないと想定したときの重量の２５％の重量のポリリン酸アンモニウムアミド（難燃剤）を投入して撹拌しながら、その表層用チップが水分を全く含まないと想定したときの重量と難燃剤の重量との和の１２．５％の重量の尿素・メラミン樹脂（接着剤）を投入すると共に、内層用チップ側のブレンダーには、その内層用チップが水分を全く含まないと想定したときの重量の２５％の重量のリン酸アンモニウム（難燃剤）を投入して撹拌しながら、その内層用チップが水分を全く含まないと想定したときの重量と難燃剤の重量との和の６％の重量の尿素・メラミン樹脂（接着剤）を投入する。このようにして、難燃剤及び接着剤が添加された表層用チップからなる表層用マットと、難燃剤及び接着剤が添加された内層用チップからなる内層用マットとを、表層用マットによって内層用マットを挟み込むような状態で積層し、これを成形熱圧することにより、図１に示すように、全体の厚みが１５ｍｍ（表層部分１１、１３の厚み：３．７ｍｍ、内層部分１２の厚み：７．６ｍｍ）、密度が０．８ｇ／ｃｍ３のパーティクルボード１を製造した。
【００２２】
（実施例２）
表１に示すように、表層部分の厚みが５．２ｍｍ、内層部分の厚みが４．６ｍｍである点を除いて、実施例１と同様なパーティクルボードを製造した。
【００２３】
（実施例３）
表１に示すように、密度が０．７４ｇ／ｃｍ３である点を除いて、実施例１と同様なパーティクルボードを製造した。
【００２４】
（実施例４）
表１に示すように、全体の厚みが９ｍｍ（表層部分の厚み：３．７ｍｍ、内層部分の厚み：１．６ｍｍ）である点を除いて、実施例１と同様なパーティクルボードを製造した。
【００２５】
（実施例５）
表２に示すように、全体の厚みが２５ｍｍ（表層部分の厚み：３．７ｍｍ、内層部分の厚み：１７．６ｍｍ）である点を除いて、実施例１と同様なパーティクルボードを製造した。
【００２６】
（実施例６）
表２に示すように、難燃剤（ポリリン酸アンモニウムアミド、リン酸アンモニウム）の添加率が１５％である点を除いて、実施例１と同様なパーティクルボードを製造した。
【００２７】
（実施例７）
表２に示すように、表層部分の厚みが１．９ｍｍ、内層部分の厚みが１１．２ｍｍである点を除いて、実施例１と同様なパーティクルボードを製造した。
【００２８】
（実施例８）
表２に示すように、難燃剤（ポリリン酸アンモニウムアミド、リン酸アンモニウム）の添加率が３５％である点を除いて、実施例１と同様なパーティクルボードを製造した。
【００２９】
（実施例９）
表３に示すように、難燃剤（ポリリン酸アンモニウムアミド、リン酸アンモニウム）の添加率が２０％である点を除いて、実施例１と同様なパーティクルボードを製造した。
【００３０】
（実施例１０）
表３に示すように、全体の厚みが８ｍｍ（表層部分の厚み：３．７ｍｍ、内層部分の厚み：０．６ｍｍ）である点を除いて、実施例１と同様なパーティクルボードを製造した。
【００３１】
（比較例１）
表３に示すように、難燃剤を添加していない点、密度が０．７４ｇ／ｃｍ３である点及び接着剤の重量の１０％の重量の尿素水をホルムアルデヒドキャッチャー剤として接着剤に添加している点を除いて、実施例１と同様なパーティクルボードを製造した。
【００３２】
（比較例２）
表３に示すように、難燃剤（ポリリン酸アンモニウムアミド、リン酸アンモニウム）の添加率が１０％である点を除いて、実施例１と同様なパーティクルボードを製造した。
【００３３】
【表１】
0004885095.tif 000002
【００３４】
【表２】
0004885095.tif 000003
【００３５】
【表３】
0004885095.tif 000004
【００３６】
上述した各実施例及び比較例の難燃性能及びホルムアルデヒド放散量を表４に示す。なお、難燃性能は、ＩＳＯ−５６６０「コーンカロリーメーター法」による格付けを採用した。即ち、著しい変形が無いこと（裏面まで貫通しないこと、縮み量が小さいこと）、最大発熱速度が２００ｋｗ／ｍ２を超えて１０秒以上継続しないことを前提に、５分間加熱したときの総発熱量が８ＭＪ／ｍ２以下の場合は「難燃」、１０分間加熱したときの総発熱量が８ＭＪ／ｍ２以下の場合は「準不燃」、２０分間加熱したときの総発熱量が８ＭＪ／ｍ２以下の場合は「不燃」という格付けとなる。従って、著しい変形が生じたり、最大発熱速度が２００ｋｗ／ｍ２を超えて１０秒以上継続したり、５分間加熱したときの総発熱量が８ＭＪ／ｍ２を上回った場合は、難燃性能を備えていないことになる。
【００３７】
表４から分かるように、難燃剤（ポリリン酸アンモニウムアミド、リン酸アンモニウム）の添加率が１５％以上である実施例１〜１０のパーティクルボードは、ＩＳＯ−５６６０「コーンカロリーメーター法」による「難燃」以上の格付けの難燃性を有しているが、難燃剤が全く添加されていない比較例１のパーティクルボードや難燃剤（ポリリン酸アンモニウムアミド、リン酸アンモニウム）の添加率が１５％を下回っている比較例２のパーティクルボードは、ＩＳＯ−５６６０「コーンカロリーメーター法」による「難燃」の格付けを確保することができなかった。
【００３８】
また、実施例１〜１０のパーティクルボードのうち、難燃剤（ポリリン酸アンモニウムアミド、リン酸アンモニウム）の添加率が２０％以上、全体が９ｍｍ以上、表層部分１１、１３が２ｍｍ以上の厚みを有している実施例１〜５、８、９のパーティクルボードは、ＩＳＯ−５６６０「コーンカロリーメーター法」による「準不燃」以上の格付けの難燃性を有しており、特に、難燃剤（ポリリン酸アンモニウムアミド、リン酸アンモニウム）の添加率が３５％以上、全体が１５ｍｍ以上、表層部分１１、１３が２ｍｍ以上の厚みを有している実施例８のパーティクルボードは、ＩＳＯ−５６６０「コーンカロリーメーター法」による「不燃」の格付けの難燃性を有していることが分かる。
【００３９】
また、表４から分かるように、難燃剤（ポリリン酸アンモニウムアミド、リン酸アンモニウム）を添加している実施例１〜１０及び比較例２のパーティクルボードについては、ホルムアルデヒドキャッチャー剤としての尿素水をチップに予め含浸させるという前処理を行っておくと、接着剤を用いて木材小片またはチップを成形熱圧する際に、別途、ホルムアルデヒドキャッチャー剤を添加しなくても、ホルムアルデヒド放散量を、０．２ｍｇ／ｌ程度に抑えることができ、ＪＩＳ  Ａ  ５９０８に規定する「Ｆ☆☆☆☆等級」を確保することができる。
【００４０】
【表４】
0004885095.tif 000005
【００４１】
なお、上述した実施形態では、表層部分１１、１３に添加するリン酸窒素系難燃剤として、ポリリン酸アンモニウムアミドを使用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、ポリリン酸カルバメート、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸アミド、メラミンリン酸塩等を使用することもできる。
【００４２】
また、上述した実施形態では、内層部分１２に添加する水溶性リン酸窒素系難燃剤として、リン酸アンモニウムを使用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、リン酸１水素アンモニウム、リン酸２水素アンモニウム等を使用することもできる。
【００４３】
また、上述した実施形態では、接着剤として、尿素・メラミン樹脂を使用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、尿素樹脂、フェノール樹脂、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）等の単体または混合物を使用することができる。
【００４４】
また、上述した実施形態では、表層部分に非水溶性リン酸窒素系難燃剤を添加しているが、これに限定されるものではなく、表層部分及び内層部分の双方に水溶性リン酸窒素系難燃剤を添加することも可能である。ただし、表層部分に非水溶性リン酸窒素系難燃剤を添加しておくと、パーティクルボードの吸放湿に伴って、内層部分に含まれている、接着剤の硬化促進機能を備えた水溶性リン酸窒素系難燃剤が表層部分に移動してくることがなく、化粧シート等を貼着するための接着剤の接着力が低下したり、化粧シート等を貼着するボード表面の色彩が変化したりすることがないという効果が得られるので、表層部分には非水溶性リン酸窒素系難燃剤を添加しておくほうが望ましい。
【００４５】
また、上述した実施形態では、パーティクルボードについて説明したが、これに限定されるものではなく、本発明は、木質繊維板や配向性ストランドボード等の接着剤を用いて木材小片または木材繊維を成形熱圧した種々の木質ボードに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明に係る木質ボードの一実施形態であるパーティクルボードを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  パーティクルボード
１１、１３  表層部分
１２  内層部分
【図１】
0004885095.tif 000006