よくあるご質問

お客様から多く寄せられるご質問～「不燃木材の規定」や「使用する薬剤」、「白華せずに不燃性能薬剤を確保する技術」について、試験結果や資料などを交えてお答えいたします。

Q.1 不燃木材とは？

木材に防火性能をもたせるため、特殊な加工を施し薬剤で処理し、建築基準法 第2条第9号「不燃材料」の規定に適合した木材です。
「不燃材料」は、コンクリートやレンガ、石膏ボードなど多数ありますが、素材が木材であるものは「不燃木材」と呼びます。不燃材料の条件は、建築基準法にもとづき、通常の火災初期による熱（約750℃）が加えられた場合に、総発熱量が8MJ/㎡以下であるとともに、下記3つの要件を満たすことです。
（1）燃焼しないものであること
（2）防火上有害な変形、溶融、き裂、その他の損傷を生じないこと
（3）避難上有害な煙またはガスを発生しないこと
加熱時にこれら3つの条件を満たすことができる時間の長さ（20分・10分・5分）に応じて「不燃材料」「準不燃材料」「難燃材料」に分類されます。
また、性能確認はコーンカロリーメーター機を使用し、最大厚さ5cmまで確認することが可能です。

Q.2 不燃木材に使用する薬剤は？

不燃木材に使用されている薬剤は、リン酸系とホウ酸系を混合したもの、また、そのどちらか一方の薬剤が多く使用し、含浸機で薬剤を浸み込ませる方法が一般的です。しかし、薬剤にはそれぞれのメリット・デメリットがあり、それは不燃木材の性能に直結しています。

【リン酸系薬剤のメリット】　    液状のため、溶けやすく製造しやすい

【リン酸系薬剤のデメリット】　液だれ、表面に薬剤が出て濡れたようにベタつく
　　　　　　　　　　　　　　　薬剤が木材内に定着しない
　　　　　　　　　　　　　　　木材内の金属が錆びる原因になる

リン酸系の薬剤は、水に溶けやすい性質があり、木材に浸み込ませることが容易ですが、水分と結びやすく、木材表面に水滴がつくなど、液だれがおきます。そのため、急速に不燃性能が低下します。具体的には、約20日間で薬剤が70g/㎤ も減ります。さらに、1か月経過すると不燃性能が維持できなくなります。薬剤が液体であるため、これは避けられない現象です。
溶脱性能確認試験　（JIS　A9011:2020難燃薬剤処理木材の品質管理基準等の検討、事業報告書より）

【ホウ酸系薬剤のメリット】　　防腐、防虫、防カビ効果がある、安全性が高い
　　　　　　　　　　　　　　　木材内の金属が錆びにくい
　　　　　　　　　　　　　　　参考：NPO法人ホウ素系木材保存剤普及協会「素晴らしいホウ酸塩」

【ホウ酸系薬剤のデメリット】　白華。固形のため水に溶けにくく含浸しにくい

ホウ酸系の薬剤は固形のため、水に溶けにくく、含浸しにくい薬剤です。また、不燃木材の表面に薬剤が結晶化して、白い粉が付着した状態になることがあります。拭き取れば消えますが、一時的にでも見栄えが悪く、外部など湿度が高い場所では、白華を繰り返し不燃性能が低下してしまうリスクがあります。

【当社の薬剤】
さまざまな薬剤を研究開発し、ホウ酸系の薬剤を選択しています。主剤の95％をホウ酸塩にすることで高い防火性能を保持しています。ホウ酸は溶けにくい性質で通常は濃度20％程度の水溶液ですが、当社は独自に研究開発を行い、世界で初めてホウ酸塩の水溶液を60％高濃度にすることに成功しました。
デメリットである白華現象の防止のため、不燃木材の表面を処理後、着色塗装などを行い、さらにその上に独自に開発した専用のウレタン塗装を施すことで、白華現象の抑制に成功しました。このウレタン塗装により、薬剤を木材の中にとじこめることができ、元来からのホウ酸塩のメリットである防腐、防虫、防カビ効果に加え、燃え広がらず、煙と有害ガスを抑える性能を長期にわたって確保しています。
現在、素材ごとに最適な薬剤、かつ、製造ノウハウの活用で、さまざまな不燃化商品の製造が可能になっています。

Q.3 薬剤の違いによる「液だれ」の違いは？

溶脱性能確認試験　（JIS　A9011：2020　難燃薬剤処理木材の品質管理基準等の検討、事業報告書より）
公益財団法人日本住宅・木材技術センター｢難燃薬剤処理木材の品質管理基準等の検討事業｣（平成30年3月付け報告書)の 3.2 屋内環境を想定した難燃薬剤の溶脱性能確認方法に則り、試験を自社で実施

■結果
乾湿繰り返し操作による質量変化
＊無処理材：加湿後・乾燥後の質量ともほぼ同じであり、5回繰り返しでの質量変化は見られない。
＊リン酸アンモニウム材：乾湿繰り返しとともに乾燥後の質量が徐々に低下。この原因は、加湿のたびにDAPの潮解現象が起こることで、表面に発生した液滴が重力により下に垂れ落ち、液だれ現象が発生したため。
＊セルフネン材（薬剤主原料はホウ砂とホウ酸）：繰り返し3回まで乾燥後の質量増加があり、その後、質量はほぼ一定。質量増加した要因は、当初、薬剤成分が無水結晶状態であったものが乾燥繰り返しにより、水和結晶に変化していったためと考えられる。

Q.４　ホウ酸系薬剤のデメリット「白華」は生じない？

当社ショールームでは、2003年に製造した不燃木材を展示しています。専用のウレタン塗装を施しているため、ホウ酸塩系の薬剤を使用しても、白華現象が生じていません。
仮に、専用塗装を施さず、着色のみの塗装を施した場合でも、木材上部は直射日光があたり乾燥することで温度と湿度の条件変化が少ないため、白華現象は生じていません。しかし、下部は直射日光があたらず日陰になり、温度と湿度の条件変化があるため、白華現象が生じています。
一方、着色塗装の上に専用のウレタン塗装を施した場合、温度と湿度の有無に関係なく、また、乾燥や温度、湿度などの条件変化があっても、2003年製造品が現在でも白華していません。

Q.５　不燃木材って本当に燃えないの？

不燃木材は、木材内の薬剤が建築基準法2条第9号「不燃材料」の規定に適合した薬剤量を確保していれば、法的に不燃木材とされています。しかし、実際には不燃木材内に薬剤のバラツキがあり、薬剤量減少により燃える、または燃えないという現象が生じます。
弊社は、白華現象や仕上工程による薬剤量の減少リスクを考慮し、薬剤量を確認できる管理機を開発。「全数確認」を行い建築基準法2条第9号の不燃材料の規定に適合した薬剤量を確保しています。
具体的には、火種からの火災で木材が炭化（低温発火温度約100～150℃）することにともない、ガスに引火（約220～264℃）する間に浸透させたホウ砂が約110℃で溶解、ガラス化し木材を被覆し発火（約260～416℃）を抑制する事で、CO2を大きく減少（不燃化処理木材で約80％）させます。さらに、木材の腐りやカビ・シロアリなどからもホウ酸で保護しています。
＊参考資料＝消防庁消防大学校消防研究センター。

Q.６　ホウ酸って安全なの？

ホウ酸とは、酸化ホウ素（無水ホウ酸）B2O3の水和した形の酸の総称で、食塩と同じくらいの毒性と言われています。身近な物では目薬や化粧水などにも使用されています。古くは、ゴキブリを駆除する“ホウ酸ダンゴ”で知られていますが、昆虫には腎臓がないため、ホウ酸を体外に排出できないことから退治に活用されています。一方、腎臓をもつ哺乳類は必要な量だけ消費し残りは体外に排出できるため、過剰に接種しなければ安全性の高い薬剤です。

＊参考資料＊
NPO法人ホウ素系木材保存剤普及協会「素晴らしいホウ酸塩」
BORAX 「ホウ酸塩　最高の静生物剤」

Q.７ 不燃木材に材木の風合いはあるの？

当社の不燃木材は、不燃処理薬剤により未処理木材より重くなります。しかし、通常の木材と同様に自然な木目、風合い、香りが感じられ、自然界にしかつくれない不規則なリズムである木目のゆらぎ効果が期待できます。
また、不燃処理薬剤の主成分の特長から、防腐・防カビ・防虫・マイナスイオン効果もあるため、まさに木の弱点を補完した画期的な建材です。

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