JP2002020146A - 木質骨材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無機質硬化性材料と共に用いられる木質骨材
を提供する。 【解決手段】 木材を粉砕して形成された木片に重合性
組成物を含ませて形成され、無機質硬化性材料と共に用
いられる木質骨材１を提供する。木質骨材１には、その
内部において重合性組成物から形成された架橋体２と一
体化され、表面には架橋体被膜３が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無機質硬化性材料
と共に用いられる木質の充填材に関し、より詳細には、
木片を架橋体と一体化させることにより形成される木質
骨材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、無機質硬化性材料として、セメン
ト等が多用されており、このセメントに対して、海砂、
山砂、陸砂、川砂利、山砂利、陸砂利、海砂利、高炉ス
ラグ、砕石、砕砂、鉱滓等が骨材として混練りされて、
コンクリートとして提供されている。また、無機質硬化
性材料としては、セメント以外にも石膏、石灰、又はこ
れらの混合物なども用いられている。これらの無機質硬
化性材料は、種々の骨材や、充填材が添加され、パーテ
ィクルボードとして内装材や、コンクリート打設の際の
せき板として用いられている。

【０００３】我が国において、建造物の解体及び新築に
より発生する建設副産木材の量は、解体材、その他新築
の材の余り材、切端材等を含んで年間約１５００万ｍ^３
に達するという見積もりもなされている。このため、伐
採木を含めてこれらの建設副産木材の有効利用をするこ
とが、地球規模での環境保全及び省資源化が重要視され
る現在においては必要とされる。

【０００４】従来、上述した建設副産木材は、木くずチ
ップ工場又は建設廃棄物中間処理場においてチップ化さ
れる。これらの工場において処理される上述した建設副
産木材の量は、年間約１８０万トン、約３６０ｍ^３と推
定されている。したがって、上述した建設副産木材の全
体の量からすれば、再利用率は低いといえ、燃料用途を
含めてもわずかに２０数％にすぎない現状にある。この
理由の１つとしては、副産木材チップの利用技術が限ら
れていることにある。

【０００５】副産木材の再利用を促進するための試みと
して、建設副産木材をセメントといった無機質硬化性材
料と混練りしてコンクリート製品として利用する試み
が、主として建設の分野においてなされている。このよ
うな建設副産木材を用いたコンクリート製品は、例えば
建設物のプレキャスト部材として間柱、間仕切、壁、及
び床板等、内装材等への利用を想定したものが主流とな
っている。上述したプレキャスト部材は、破砕した木片
を用いて加圧成型方法により主にセメント板とされてい
る。

【０００６】また、別の試みとして、木片の混入率を約
２０〜３０％として、セメントと混練りしてポンプ圧送
することにより現場において打設し、２階建ての建造物
を構築することについても報告されている。しかしなが
ら、これらの場合には、建設副産木材を破砕して、上述
した無機質の骨材の替わりに木片を骨材として用いてコ
ンクリート製品を形成しているため、木片の前処理を充
分に行わなければならないという、不都合がある。ま
た、このような木片を用いたコンクリート製品には、強
度及び耐久性といった面で問題が生じている。

【０００７】例えば、木材は、吸湿性を有しているため
周囲の湿度により寸法が変化して、コンクリートといっ
た無機硬化性材料の硬化物に対して膨張・収縮による応
力を加え、長期間における強度安定性を損なう場合もあ
る。また、木材の吸湿性により、木材自体の腐蝕が発生
して長期間のうちには骨材としての役割を果たさなくな
る場合もある。さらには、セメントといった無機硬化性
材料は、木片から滲出する物質がセメントの水和反応を
阻害してしまう。このため、木片を充分に前処理してお
かなければセメントコンクリートの硬化不良を生じさせ
てしまうこととなり、コンクリートの品質の変動や、強
度の長期的変動を生じさせる、といった問題を生じさせ
る場合もある。また、現場における配合上の観点から
は、木材が水分を吸収するので、吸水率に応じて配合を
調整する必要があるという、作業上の取扱い性の問題も
生じることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、無機硬化性
材料へと木片を充填、又は混入した場合に生じる上述し
た問題点に鑑みてなされたものであり、本発明によれ
ば、木材の吸湿の影響を最小とし、木材の安定化を通じ
て硬化物の強度を長期にわたり安定させることができ、
無機硬化性材料の水和反応を阻害することなく、さらに
は、現場における取扱い性を向上させることができる無
機質硬化性材料と共に用いることが可能な木質骨材を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の発明
によれば、木材を粉砕して木片とする工程と、該木片に
重合性組成物を含浸させて含浸木片を形成する工程と、
該含浸木片を熱処理し、上記重合性組成物を硬化させて
架橋体を形成する工程とを含む、木質骨材の製造方法が
提供される

【００１０】本発明の請求項２の発明によれば、上記含
浸工程は、常圧又は加圧下で行われる、木質骨材の製造
方法が提供される。

【００１１】本発明の請求項３の発明によれば、上記重
合性組成物は、シランカップリング剤を含有する、木質
骨材の製造方法が提供される。

【００１２】本発明の請求項４の発明によれば、上記木
片は、アスペクト比が２．０〜３０である、木質骨材の
製造方法が提供される。

【００１３】本発明の請求項５の発明によれば、上記架
橋体は、上記木片の少なくとも一部を被覆する、木質骨
材の製造方法が提供される。

【００１４】本発明の請求項６の発明によれば、上記重
合性組成物は、無機粉体を含有する、木質骨材の製造方
法が提供される。

【００１５】本発明の請求項７の発明によれば、上記架
橋体は、熱硬化性フェノール樹脂、熱硬化性エポキシ樹
脂、熱硬化性ウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、
又はアクリル系重樹脂から形成されている、木質骨材の
製造方法が提供される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明を特にコンクリートに
対して適用する場合を例に取り詳細に説明するが、本発
明はコンクリートに限定されるわけではなく、架橋体が
一体化された木質骨材を添加した、いかなる無機硬化性
組成物及び該無機硬化性組成物を硬化させて得られる硬
化物に対しても適用することができるものである。

【００１７】本発明に用いることができる無機硬化性材
料としては、セメント、石膏、石灰、又はこれらの混合
物を用いることができる。上述したセメントとしては、
具体的には、普通ポルトランドセメント、早強ポルトラ
ンドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポ
ルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、
シリカセメント、フライアッシュセメント、高炉セメン
ト、超早硬セメント、白色ポルトランドセメント、混合
セメント、アルミナセメント、マグネシアセメント等を
挙げることができる。また、これらセメントについて
は、適宜混合して用いることも可能である。本発明にお
いては、無機硬化性材料として上述したドロマイト等を
用いることもできる。

【００１８】本発明においては、重合性組成物とは、熱
硬化性樹脂、重合性単量体、重合性単量体と熱硬化性樹
脂との混合物、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合
物、重合性単量体と熱可塑性樹脂との混合物、熱硬化性
樹脂と重合性単量体と熱可塑性樹脂との混合物をいう。
上述した熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、尿素
樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキ
ド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹
脂、ジアリルフタレート樹脂等を挙げることができる。

【００１９】これらの熱硬化性樹脂には、ヘキサメチレ
ンテトラミン、塩化アンモニウム、芳香族アミン、酸無
水物、ナフテン酸コバルト、ジメチルアニリンといった
硬化剤を適宜選択して予め添加しておくこともできる。
また、これらの熱硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂は、適宜
いかなる種類を混合して用いてもよい。

【００２０】また、本発明において用いられる重合性単
量体とは、重合可能な単量体や架橋剤を含むものをい
う。このような重合性単量体としては、例えば（メタ）
アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メ
タ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレー
ト、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル
メタクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、ラウリ
ルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、ヒドロキシプロピルアクリレート、マレイン酸、イ
タコン酸、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアミド、ジ
アセトンアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、
スチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、酢酸ビ
ニル、アクリロニトリル、１，４−ブタンジオールジア
クリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネ
オペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサ
ンジオールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エス
テルネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチ
レングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトール
トリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアク
リレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、テト
ラヒドロフルフリールメタクリレート、トリメチロール
プロパントリアクリレートといったアクリル系重合性単
量体、又はこれらのいかなる混合物を挙げることができ
る。

【００２１】本発明においては、架橋剤とはその分子量
にかかわらず、１分子中に重合性官能基、具体的にはア
クリロイル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、
メチロール基、水酸基、エポキシ基等を複数含有する化
合物をいう。これらの重合性組成物中についても、適
宜、ヘキサメチレンテトラミン、塩化アンモニウム、芳
香族アミン、酸無水物、ナフテン酸コバルト、ジメチル
アニリンといった硬化触媒を選択して予め添加しておく
こともできる。

【００２２】本発明において上述した重合性単量体を用
いる場合には、重合開始剤として種々の化合物を用いる
ことができる。このような化合物としては、具体的には
取扱性、作業環境、適切な反応性といった点で２，２′
−アゾビスイソ酪酸ジメチル、アゾビスシアノ吉草酸、
１，１′−アゾビス−（シクロヘキサン−１−カルボニ
トリル）、２，２′−アゾビス−（２，４−ジメチルバ
レロニトリル）、アゾビスメチルブチロニトリル、２，
２′−アゾビス−（４−メトキシ−２，４−ジメチルバ
レロニトリル）といったアゾ系開始剤から選択される化
合物又はこれらの混合物とすることが好ましい。また、
必要により２，２′−アゾビスイソブチロニトリルを適
宜混合して用いることもできる。

【００２３】また、上述の上記ラジカル開始剤として
は、本発明の効果を得ることができる範囲内でメチルエ
チルケトンパーオキサイド、メチルイソブチルケトンパ
ーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、メチ
ルシクロヘキサノンパーオキサイドからなる群から選択
される化合物又はこれらの混合物とすることもできる。

【００２４】上述のラジカル開始剤としては、本発明の
効果を得ることができる範囲内でイソブチリルパーオキ
サイド、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキ
サイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオ
キサイド、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイドからな
る群から選択される化合物又はこれらの混合物とするこ
ともできる。

【００２５】上述のラジカル開始剤としては、本発明の
効果を得ることができる範囲内でジターシャルブチルパ
ーオキサイド、ｔ-ブチル−α−クミルパーオキサイ
ド、ジ−α−クミルパーオキサイド、１，４−ビス（ｔ
−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、１，３−
ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、
２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ-ブチルパーオキ
シ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ-
ブチルパーオキシ）−３−ヘキシンからなる群から選択
される化合物又はこれらの混合物とすることも可能であ
る。

【００２６】上述のラジカル開始剤としては、本発明の
効果を得ることができる範囲内でｔ−ブチルヒドロパー
オキサイド、キュメンヒドロパーオキサイド、ジ−イソ
プロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、ｐ−メンタン
ヒドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチル
ブチルヒドロパーオキサイドからなる群から選択される
化合物又はこれらの混合物とすることも可能である。

【００２７】上述のラジカル開始剤としては、本発明の
効果を得ることができる範囲内で１，１−ビス（ｔ−ブ
チルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキ
サン、ｎ−ブチル＝４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキ
シ）バレレート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキ
シ）ブタンからなる群から選択される化合物又はこれら
の混合物とすることも可能である。

【００２８】上述のラジカル開始剤としては、本発明の
効果を得ることができる範囲内でｔ−ブチルパーオキシ
アセテート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ
−ブチルパーオキシオクトエート、ｔ−ブチルパーオキ
シピバレート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエー
ト、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘ
キサノエート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ
−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−
２，５−ビス（ベンゾイルパーオキシ）へキサンからな
る群から選択される化合物又はこれらの混合物とするこ
とも可能である。

【００２９】上述のラジカル開始剤としては、本発明の
効果を得ることができる範囲内でビス−（２−エチルヘ
キシル）パーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパ
ーオキシジカーボネート、ジ−ｓｅｃ−ブチルパーオキ
シジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカー
ボネート、ビス（３−メトキシブチル）パーオキシジカ
ーボネート、ビス（２−エトキシエチル）パーオキシジ
カーボネート、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシルパ
ーオキシジカーボネート、ＯＯ−ｔ−ブチル−Ｏ−イソ
プロピルパーオキシカーボネートからなる群から選択さ
れる化合物又はこれらの混合物とすることもできる。

【００３０】上述のラジカル開始剤としては、本発明の
効果を得ることができる範囲内で特にアゾビスシアノ吉
草酸、ビス（２−エトキシエチル）パーオキシジカーボ
ネート、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムからなる
水溶性の化合物又はこれらの混合物とすることも可能で
ある。上述したラジカル開始剤は、さらに上述したラジ
カル開始剤のいかなる組合せの複数種を混合して用いる
ことも可能である。

【００３１】また、本発明に用いることができる熱可塑
性樹脂としては、種々のものを用いることが可能であ
る。このような熱可塑性樹脂としては、アクリレート系
樹脂、ポリメチルメタアクリレートといったメタクリレ
ート系樹脂、スチレン−（メタ）アクリレート共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリスチレ
ン、ポリアミド、ポリカーボネート、セルロース誘導
体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等、従来知られてい
るいかなる熱可塑性樹脂を挙げることができる。

【００３２】また、本発明においては、上述した重合性
組成物は、木片へと含浸でき、さらには、木片に対して
良好に接着する必要がある。このため、重合性組成物
は、極性基を有していることが好ましい。この観点から
は、本発明において用いられる重合性組成物は、木片を
形成するセルロース成分といった親水性の成分に対して
良好に接着する熱硬化性フェノール樹脂、熱硬化性エポ
キシ樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン
樹脂、又はアクリル系架橋体を含んで形成されているこ
とが、良好な含浸性を提供し、一体性を向上させ、長期
的な安定性を付与する点で、より好ましい。

【００３３】本発明に用いることができる木片は、可能
である場合には伐採木や、建設副産木材といった木材を
適切な大きさへと粉砕することにより得られる。具体的
には建設副産木材をクラッシャー、フレーカー、ハンマ
ーミルといった粉砕手段により粉砕し、例えば、従来の
砕砂、砂利等を骨材として用いる大きさとすることがで
きる。この際に用いることができる木材の材質として
は、特に制限はなく、イピール、チーク、メルバウ、ヤ
カール、バンキライ、セプター、レサク、レンガス、マ
ホガニー、ベイヒ、ベイヒバ、ベイスギ、レッドウッ
ド、ブラックウオルナット、ヒノキ、サワラ、ネズコ、
ヒバ、コウヤマキ、カヤ、イチイ、クリ、ホオ、ケヤ
キ、イエローメランチ、アピトン、カプールクイン、ケ
ンパス、メルサワ、ベイマツ、ホワイトオーク、カラマ
ツ、スギ、カツラ、ミズナラ、シラカシ、ターミナリ
ヤ、タンギール、ビンタンゴール、マトア、マンガシロ
ノ、ナトー、レッドラワン、ジョンコン、ユーカリ、ス
トロープマツ、ベイツガ、ヒッコリ、イエローバーチ、
ベニマツ、アカマツ、クロマツ、モミ、ブナ、クヌギ、
アラカシ、コナラ、キハダ、ヤチダモ、アンベロイ、ジ
ェルトン、アガチス、バルサ、パラゴム、ビヌアン、ラ
ミン、プライ、スプルース、ベイモミ、ラジアータ、パ
イン、アスペン、ハリモミ、エゾマツ、トドマツ、オニ
グルミ、イイギリ、イタヤカエデ、クスノキ、ミズメ、
セン、といった南洋材、北米材、ソ連材、日本産材等を
挙げることができる。しかしながら、これら以外にも建
設・建築用途に用いられる木材であれば、いかなるもの
でも用いることができる。

【００３４】例えば、本発明の木質骨材をセメントコン
クリートに対して骨材として用いる場合には、その大き
さとして公称５ｍｍのふるいでふるったときに８５％以
上がふるい上に止まる骨材である粗骨材、８５％以上が
通過してしまう細骨材の大きさとして用いることができ
る。また、セメントコンクリート以外の用途に対して本
発明を適用する場合には、上記した以外のいかなる適切
な大きさとしても、用いることができる。

【００３５】また、本発明に用いることができる木片の
形状は、いかなる形状とされていても良いが、木材が長
さ方向及び径方向に対して異方性を有しているために、
粉砕手段による粉砕工程において針状の形状をとる場合
が多い。本発明においては、木片を針状の形状として用
いることが粉砕工程の都合上好ましい。本発明において
用いることができる木片のアスペクト比（λ）は、木片
の長径（Ｌ１）及び短径（Ｌｍ）をノギスを用いて測定
し、以下の式を用いて算出することができる。

【００３６】

【数１】 本発明において用いられる木片のアスペクト比は、２．
０〜３０の範囲のものを用いることが無機硬化性組成物
の特性及び取扱い性、硬化物の特性をバランスさせる上
で好ましい。

【００３７】本発明の木質骨材は、上述した無機硬化性
組成物中に１０％〜６０％で充填されることが好まし
い。木質骨材の含有割合が１０％より低い場合には、セ
メントといった無機硬化性組成物の特性を改質するには
不充分であり、また、６０％を超えると均質性が低下し
て無機硬化性組成物の強度を低下させることが多くなる
ためである。

【００３８】本発明においては、木質骨材の含有割合
は、コンクリートといった硬化体の断面サンプルを作成
し、その断面写真を撮影して写真視野中における木質骨
材の面積比率として求めるものとする。図１には、上述
した測定により得られた断面サンプルを示す。図１
（ａ）は、含有割合が、３０％であり、図１（ｂ）は、
含有割合が４０％であり、図１（ｃ）は、含有割合が５
０％であり、図１（ｄ）は、含有割合が６０％を示した
ものである。

【００３９】本発明の木質骨材を形成するために用いる
ことができる重合性組成物には、無機質硬化性材料との
接着性を向上させる目的から、各種カップリング剤を添
加することができる。このようなカップリング剤として
は、具体的にはシランカップリング剤、チタネートカッ
プリング剤等、市販に利用することができるいかなるカ
ップリング剤を挙げることができる。

【００４０】このようなシランカップリング剤、又はチ
タネートカップリング剤、またはこれらの混合物は、本
発明に用いられる重合性組成物中に、０．１質量％〜２
０質量％で添加することができ、より好ましくは、０．
１質量％〜１０質量％の範囲で添加されることが好まし
い。さらには、このようなカップリング剤は、主として
木質骨材の表面付近においてセメントといった無機質硬
化性材料との接着性を向上させるものと考えられるの
で、含有される木質骨材の表面積に見合う量で添加され
ることが好ましい。

【００４１】また、本発明の木質骨材を形成するために
用いられる重合性組成物中には、木質骨材の比重を調節
するために各種無機粉体を混合又は分散させておくこと
ができる。木片は、無機質硬化性材料よりも比重が小さ
い場合が多く、現場における混練りが充分にできない場
合も生じ、また打設の際の圧送工程を考慮すると比重が
大きく異なる材料が分離する傾向にあり、圧送管等の閉
塞を生じさせることもあるためである。

【００４２】さらに、木質骨材と、無機質硬化性材料と
は、性質が全く異なるため、木質骨材と無機質硬化性材
料との接着性や、濡れ性が充分でない場合もある。この
ような場合には、用いる重合性組成物中に、鉄粉といっ
た金属粉、各種無機粉体を混合・分散させることによ
り、含浸する重合性組成物中に無機粉体を添加して、無
機質硬化性材料との接着性や濡れ性を改善することもで
きる。

【００４３】上述した目的のために用いることができる
無機粉体としては、金属粉体や、金属酸化物粉体、非金
属酸化物粉体等を挙げることができる。これらの粉体と
しては、具体的には、金属粉体として、鉄粉、銅粉等、
また金属酸化物粉体としては、酸化チタン、酸化アルミ
ニウム、酸化亜鉛、ベンガラ、酸化鉛、リトポン（硫酸
バリウムと硫化亜鉛との混合物）、紺青、酸化クロム、
亜鉛−クロム酸化物、鉛−クロム酸化物等を挙げること
ができる。また、非金属酸化物粉体としては、シリカゲ
ル、天然又は合成のゼオライト、シリカ等を挙げること
ができる。

【００４４】また、本発明において用いられるセメント
等の無機質硬化性材料には、重合性単量体を予め混合し
ておき、いわゆるレジンコンクリートを形成させること
により、特にポリマーを含浸させた木質骨材との接着性
を向上させることも可能である。このように無機質硬化
性材料と混合することができる重合性単量体としては、
上述した木片に含浸させるための重合性単量体のうちか
ら、適宜得られるレジンコンクリートの特性を考慮して
選択することができる。

【００４５】以下、本発明の木質骨材の製造について説
明する。図２は、本発明の木質骨材を製造するための方
法を示したフローチャートである。本発明の木質骨材
は、原料として、建設副産木材のほか、可能である場合
には伐採木を用いることができる。本発明の木質骨材の
製造は、ステップ２０１から開始し、ステップ２０２に
おいて粉砕手段により木材を粉砕する。この際粉砕手段
としては、具体的には回転衝撃式ハンマークラッシャー
といった粉砕機を用いることができる。

【００４６】このようにして粉砕された木材は、多量の
水分を含有しているので、ステップ２０３において乾燥
工程が行われる。この乾燥工程は、ブロワ等から供給さ
れる熱風乾燥により行われることが好ましい。この際用
いる温度としては、１５０℃〜２００℃とすることが好
ましい。この乾燥工程を採用することにより、木片を繊
維飽和点よりもさらに水分量を低下させた気乾状態から
全乾状態の間の水分含有量とすることができ、より効果
的に重合性組成物を含浸することを可能とし、さらには
水分の影響を排除することができるようになるためであ
る。

【００４７】本発明においては、繊維飽和点とは、木片
の繊維中に水分が飽和している状態のことをいい、気乾
状態とは、木片の繊維中に周囲の湿度と平衡状態となる
水分を含有している状態をいい、全乾状態とは、木片中
に水分が存在しない状態をいう。本発明における乾燥工
程における木片の水分含有状態としては、気乾状態から
全乾状態までの状態のうち、適宜含浸工程の作業性、充
填量等を考慮して設定することができる。

【００４８】この乾燥工程が終了すると、ステップ２０
４へと進行し、冷却工程が行われて、木片が室温付近に
まで冷却される。この後、ステップ２０５において木片
に対して含浸を行いやすくするために、脱気工程を行
う。この脱気のための条件としては、例えば約２０℃、
１３３．３２２〜１３３３２．２Ｐａの圧力を用いるこ
とができる。脱気を行うことにより木片中の細胞構造内
に含まれている空気を低下させることができ、含浸効率
をより向上させることができるためである。

【００４９】この後ステップ２０６において加圧含浸工
程が行われる。この加圧含浸工程においては、別途調合
された含浸用組成物を脱気された木片へと供給される。
この含浸工程は、通常常圧〜加圧下で行われるが、特に
含浸工程の効率を考慮すれば、加圧下で行われることが
好ましい。この際の加圧条件としては例えば、温度を２
０℃とし、圧力を０．１〜２．１ＭＰａとすることがで
きる。また、この際添加される含浸用組成物としては、
重合性組成物を含有する溶液、熱可塑性樹脂を含有する
溶液、熱可塑性樹脂と重合性単量体との混合溶液、又は
重合性単量体を非水溶媒系組成物として製造した組成物
を挙げることができる。

【００５０】この重合性組成物は、均一溶液とされてい
ても良いが、水に重合性成分が分散されたエマルジョン
や、分散液とされていても良い。この際、この含浸用組
成物には、重合開始剤、硬化触媒、シランカップリング
剤といった添加剤を、適宜添加することができる。上述
した重合性組成物の添加は、これらの溶液を少量ずつ添
加して行く方法により行うこともできるし、スプレー法
を用いて連続的に添加することもできる。添加の際に
は、木片を攪拌して行うことが好ましい。

【００５１】ついで、ステップ２０７において熱処理を
行い、ポリマー溶液から溶媒を揮発させ、また、含浸組
成物中に添加されている重合性組成物を熱硬化させて架
橋体を形成させ、この架橋体を木片に対して強固に一体
化させる。この際の温度としては、７０℃〜２００℃の
温度を用いることができる。このようにして重合性組成
物が木片に一体化された後、冷却を行い、ステップ２０
８において本発明の木質骨材が製造される。

【００５２】図３には、上述の工程により製造された、
特にセメントと共に用いられる骨材として利用可能な本
発明の木質骨材１を示す。本発明の木質骨材１には、重
合性組成物が含浸されていて、重合性組成物から形成さ
れた架橋体２が木片の内部に一体化されているのが示さ
れている。また、架橋体２は、木質骨材の表面において
木質骨材へと強固に一体化されていて、内部からの滲出
物の抽出を防止させていると共に、混練りの際に容易に
分離しないようにされている。また、図３に示されてい
るように、本発明の木質骨材１は、その表面の一部又は
全部が、架橋体被膜３により木片が被覆されているの
で、水分の影響を受けづらくされている。

【００５３】また、重合体組成物中にシランカップリン
グ剤、無機粉体を添加して架橋体被膜３を形成すれば、
シランカップリング剤、無機粉体といった無機成分に対
して親和性を有する添加剤が含まれているので、よりい
っそうセメント、石膏、石灰といった無機質硬化性材料
に対する接着性を向上させることができ、従来にまして
硬化体の強度を向上させることが可能となる。

【００５４】本発明の木質骨材を、無機質硬化性材料と
木材と水とを混練りして製造するためには、これまで知
られている種々の混合手段、具体的には、ドラムミキ
サ、可傾式ミキサ、強制混練りミキサといったバッチ式
ミキサを用いることができる。さらに、必要に応じてバ
ッチャプラントにおいて混練りを行うことにより、現場
におけるコンクリート打設に提供することもできる。ま
た、本発明の木質骨材を含有する無機硬化性組成物は、
従来のコンクリート圧送管等により現場打設することも
可能であるし、また無機硬化性組成物を注入して加圧す
ることにより硬質木質板を形成するために用いることも
ことも可能である。

【００５５】上述した無機硬化性組成物に対しては、本
発明の木質骨材と共に、海砂、山砂、川砂、陸砂、砕
砂、高炉スラグ、川砂利、山砂利、陸砂利、海砂利、砕
石、鉱滓といった従来用いられている骨材を適宜混合し
てコンクリート組成物として用いることも可能である。

【００５６】さらに本発明の木質骨材をコンクリート組
成物に対して適用する場合には、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ
減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤、
防錆剤、起泡剤、フライアッシュや高炉スラグといった
混和剤、膨張剤等を適宜添加して用いることができる。

【００５７】これまで、本発明を詳細に説明してきた
が、本発明は、説明した実施例に限定されるものではな
い。また、本発明は、コンクリート、軽量コンクリート
といった硬化体といった用途ばかりではなく、硬質木質
板といった室内内装材、コンクリート打設の際のせき板
といった種々の用途に適用できるものであることはいう
までもないことである。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、木材の吸湿の影響を最
小とし、木材の安定化を通じて硬化物の強度を長期にわ
たり安定させることができ、無機硬化性材料の水和反応
を阻害することなく、さらには、現場において取扱い性
を向上させることを可能とする木質骨材を提供すること
ができる。

【００５９】さらに、本発明によれば、無機質硬化性材
料と、重合性組成物と一体化された木質骨材とを含む無
機質硬化性組成物が提供される。本発明によれば、上記
無機質硬化性材料は、セメント、石膏、石灰又はこれら
の混合物から選択される、硬化性組成物が提供される。
本発明によれば、上記木質骨材を含有する、硬化性組成
物が提供される。本発明によれば、上記木質骨材が２０
％〜６０％で含まれている硬化性組成物が提供される。
本発明によれば、上述した硬化性組成物を硬化させて得
られる硬化物が提供される。本発明によれば、上記硬化
性組成物がセメントを含む硬化物が提供される。本発明
によれば、木材を粉砕して形成された木片に重合性組成
物を含浸させて形成され、無機質硬化性材料と共に用い
られる木質充填材が提供される。本発明によれば、無機
質硬化性材料のための骨材として用いられる木質充填材
が提供される。本発明によれば、上記木質充填材は、ア
スペクト比が２．０〜３０とされている。本発明によれ
ば、上記無機質硬化性材料は、セメント、石膏、石灰、
又はこれらの混合物から選択されることを特徴とする木
質充填材が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】木質骨材の含有率を示した図。

【図２】本発明の木質骨材を製造するためのフローチャ
ート。

【図３】本発明の木質骨材を示した図。

【符号の説明】

１…木質骨材 ２…架橋体 ３…架橋体被膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松浦 誠司 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松建 設株式会社内 (72)発明者 西田 徳行 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松建 設株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木材を粉砕して木片とする工程と、 該木片に重合性組成物を含浸させて含浸木片を形成する
   工程と、 該含浸木片を熱処理し、前記重合性組成物を硬化させて
   架橋体を形成する工程とを含む、木質骨材の製造方法。
2. 【請求項２】 前記含浸工程は、常圧又は加圧下で行わ
   れる、請求項１に記載の木質骨材の製造方法。
3. 【請求項３】 前記重合性組成物は、シランカップリン
   グ剤を含有する、請求項１又は２に記載の木質骨材の製
   造方法。
4. 【請求項４】 前記木片は、アスペクト比が２．０〜３
   ０である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の木質骨
   材の製造方法。
5. 【請求項５】 前記架橋体は、前記木片の少なくとも一
   部を被覆する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の木
   質骨材の製造方法。
6. 【請求項６】 前記重合性組成物は、無機粉体を含有す
   る、請求項１〜６のいずれか１項に記載の木質骨材の製
   造方法。
7. 【請求項７】 前記架橋体は、熱硬化性フェノール樹
   脂、熱硬化性エポキシ樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、尿
   素樹脂、メラミン樹脂、又はアクリル系樹脂から形成さ
   れている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の木質骨
   材の製造方法。