JP2006297890A - 木質系複合材料およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐火性、強度、防腐性、防虫性などの各種機能の長期安定性に優れた木質系複合材料およびその製造方法を提供することにある。
【解決手段】長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質片を７０重量％以上含み、各木質片表面に接着剤を付着させた木質片群を、各木質片の長さ方向がほぼ１方向に向いた状態に積層して得られた木質積層マットが圧縮されて木質片同士が接着剤によって接着一体化されている木質系複合材料において、前記木質片が木質原材料を破砕することによって得られ、各木質片に予め機能性付与薬剤が含浸されていることを特徴としている。
【選択図】 なし

Description

本発明は、木質系複合材料およびその製造方法に関する。

住宅土台などに用いる木質材料は、長期の耐久性が必要であり、かつては耐久性の高い樹種（ヒノキやヒバ）の新木材を多く用いてきた。しかし、これらの材料は供給量が少なくまた非常に高価であるため、現在では限られた建築に用いられるのみである。一般的な住宅土台は、木材保存剤を含浸した保存処理木材である。
一方、住宅などには、合板、集成材、ＬＶＬ（単板積層材）、ＯＳＢ（オリエンティッド・ストランド・ボード）、パーティクルボード、繊維板など、木質片、木質チップ、単板などの木質エレメントを接着一体化することによって得られる木質系複合材料が多く利用されている（例えば、特許文献１参照）。因みに、これらの木質系複合材料のうち、合板、ＯＳＢ、パーティクルボード、繊維板は面材料であり、軸材料としては強度不足である。集成材、構造用ＬＶＬは軸材料であり、住宅の柱、梁などに用いられている。

また、木材資源の有効利用の観点から、木質系廃棄物、詳しくは未利用間伐材、工場や建築現場で発生する端材、使い終わった廃パレット、建築物解体時に発生する建設廃材やこれらのリサイクル材等の木質原材料を切削や破砕することによって得られた長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質片を７０重量％以上含む木質片群が、各木質片を木質片の長さ方向をほぼ１方向に向けて隣接する他の木質片と接着一体化されている木質系複合材料も提案され、既に使用されている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献２の技術で得られる木質系複合材料は、防腐又は防虫等の性能不足から住宅土台として必要な長期耐久性が期待できないなど、用途に応じた機能が不十分であるという問題がある。

特公平４−１０８４１号公報 特許第３５２００７７号公報

本発明の目的は、耐火性、強度、防腐性、防虫性などの各種機能の長期安定性に優れた木質系複合材料およびその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の木質系複合材料（以下、「請求項１の木質系複合材料」と記す）は、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質片を７０重量％以上含み、各木質片表面に接着剤を付着させた木質片群を、各木質片の長さ方向がほぼ１方向に向いた状態に積層して得られた木質積層マットが圧縮されて木質片同士が接着剤によって接着一体化されている木質系複合材料において、前記木質片が木質原材料を破砕することによって得られ、各木質片に予め機能性付与薬剤が含浸されていることを特徴としている。

本発明の請求項２に記載の木質系複合材料（以下、「請求項２の木質系複合材料」と記す）は、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質片を７０重量％以上含み、各木質片表面に接着剤を付着させた木質片群を、各木質片の長さ方向がほぼ１方向に向いた状態に積層して得られた木質積層マットが圧縮されて木質片同士が接着剤によって接着一体化されている木質系複合材料において、木質片が予め圧縮された状態で機能性付与薬剤が含浸されていることを特徴としている。

本発明の請求項３に記載の木質系複合材料（以下、「請求項３の木質系複合材料」と記す）は、請求項１または請求項２の木質系複合材料において、機能性付与薬剤が、水平方向の断面積の８０％以上に分布していることを特徴としている。

本発明の請求項４に記載の木質系複合材料（以下、「請求項４の木質系複合材料」と記す）は、請求項１〜請求項３のいずれかの木質系複合材料において、縦断面積が木質積層マットの圧縮前の縦断面積の平均７０％以下であることを特徴としている。

本発明の請求項５に記載の木質系複合材料（以下、「請求項５の木質系複合材料」と記す）は、請求項１〜請求項４のいずれかの木質系複合材料において、機能性付与薬剤が、木材保存剤、木材寸法安定化剤、木材防火剤の少なくともいずれか一種であることを特徴としている。

本発明の請求項６に記載の木質系複合材料（以下、「請求項６の木質系複合材料」と記す）は、請求項１〜請求項５のいずれかの木質系複合材料において、木質片が間伐材、工場や住宅建築現場で発生する端材、部材輸送後に廃棄される廃パレット材、建築物解体時に発生する解体廃材から選ばれた少なくともいずれか一種の木質原材料から得られることを特徴としている。

本発明の請求項７に記載の木質系複合材料の製造方法（以下、「請求項７の製造方法」と記す）は、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質片を７０重量％以上含み、各木質片に機能性付与薬剤が含浸されるとともに、各木質片の表面に接着剤を付着させた木質片群を、各木質片の長さ方向がほぼ１方向に向いた状態に積層して積層マットを得る積層マット形成工程と、積層マット形成工程で得られた積層マットを圧縮して各木質片を隣接する木質片と圧縮状態で接着剤によって接着一体化させる接着工程とを含む請求項１〜請求項６のいずれかに記載の木質系複合材料の製造方法であって、機能性付与薬剤を常圧処理で木質片に含浸させることを特徴としている。
本発明の請求項８に記載の木質系複合材料の製造方法（以下、「請求項８の製造方法」と記す）は、請求項７の製造方法において、接着工程時に、積層マットを１５０℃〜２００℃の水蒸気を用いて加熱することを特徴としている。

本発明において、木質片は、請求項１の木質系複合材料においては、破砕機によって破砕したりすることによって得られるものに限定されるが、その理由は、破砕によって得られた木質片は、破砕の際に圧縮やせん断を受けて木質繊維がほぐれ、また圧縮変形しており、機能性付与薬剤が吸収されやすいからである。一方、請求項２の木質系複合材料においては、木質片が予め圧縮された状態で機能性付与薬剤が含浸されるので、木質片としては、特に限定されず、たとえば、木質原材料を、各種のこぎり、スライサ、フレーカ、ベニヤレーサ等の切削装置により小片化したり、破砕機によって破砕したものを用いることができる。

また、本発明において使用される木質片群は、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質片を７０重量％以上含まれていることが必須であるが、その理由は、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質片が７０重量％未満であると、得られる製品の強度が不足したり、外観が悪くなったりする虞があるためである。
なお、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質片を７０重量％以上含まれている木質片群を得る方法としては、特に限定されないが、破砕等によって得られた大きさが不揃いの木質片を、例えば、ウェーブローラー方式等の分級機を用いて分級する方法が挙げられる。なお、ウェーブローラー方式の分級機は、木質片の厚さを基準に連続的に分級する装置である。

木質原材料としては、特に限定されないが、天然資源保護の観点から間伐材、工場や住宅建築現場で発生する端材、部材輸送後に廃棄される廃パレット材、建築物解体時に発生する解体廃材などが好ましい。

機能性付与薬剤としては、特に限定されないが、たとえば、木材保存剤、寸法安定剤、木材防火剤等が挙げられ、これらの機能性付与薬剤が単独であるいは必要に応じて併用される。また、これらの機能性付与薬剤は、積層マットをプレス成形する際に加熱を伴う場合、熱的に安定な物を選択することが好ましい。

なお、複数の機能性付与薬剤を併用する場合は、一度の処理で複数の機能性付与薬剤を含浸させてもよい。この場合は、複数の機能性付与薬剤を混ぜることになるので、薬剤同士の反応などで効果が低下しないことや、処理液が安定なことや、含浸量の低下などを考慮して条件を選ぶ必要がある。具体的には、乳化剤を用いる場合は、アニオン性乳化剤とカチオン性成分が混じる、あるいは逆にカチオン性乳化剤とアニオン性成分が混じると、ともに乳化状態が壊れて液が分離することがあり、好ましくない。
また、複数の機能性付与薬剤を逐次別工程で含浸させてもよい。この場合も、薬剤同士の反応などによる効果の低下や、後から処理する機能性付与薬剤の安定性、含浸量の低下などを考慮して条件を選ぶ必要がある。

上記木材保存剤としては、特に限定されないが、たとえば、アルキルアンモニウム化合物系、ホウ素・アルキルアンモニウム化合物等の有機アンモニウム化合物系、アゾール化合物系のものなどの一般的なものが挙げられる。
有機アンモニウム化合物系のものとしては、たとえば、有機第４級アンモニウム化合物が挙げられる。

因みに、有機第４級アンモニウム化合物の場合、得られる木質系複合材料１ｍ³につき４．５ｋｇ以上含むように、かつ任意に切り出した木質系複合材料中のどの部分についても均一な濃度となるように含有させることが好ましい。すなわち、有機第４級アンモニウム化合物が、得られる木質系複合材料１ｍ³につき４．５ｋｇ以上であれば、木造住宅の土台などとして用いることができる耐久性が十分なものとなる。上限は特になく、大量であっても性能上の問題はないが、コストが大きくなるので、適宜上限を決めて配合されると良い。

上記木材防火剤としては、特に限定されないが、たとえば、リン系化合物、窒素系化合物、ホウ素化合物、ハロゲン系化合物、水酸化アルミニウム化合物などが挙げられる。
上記寸法安定化剤としては、特に限定されないが、たとえば、パラフィンワックスなどの撥水剤、無機塩などの無機質複合化剤、ポリエチレングリコールなどの膨潤剤、アセチル化、ホルマール化、フェノール樹脂処理などの化学処理剤が挙げられる。

機能性付与薬剤を木質片に含浸させる方法としては、木質片を薬剤に浸漬する、薬剤をスプレーなどで木質片に塗布するまたは吹き付けるなどの常圧処理と、減圧・加圧条件下で木質片に薬剤液を含浸させる減圧処理、加圧式処理がある。一般に、常圧処理は、装置が簡易であるが薬剤の浸透性は劣る。しかし本発明では、木質片が、破砕されたものであることから機能性付与薬剤が浸透しやすいので簡易な常圧処理がより好適である。

含浸する工程において、木質片と薬剤液の温度を調節することも可能で薬剤の含浸性を高める効果がある。より詳しくは、薬剤液を加温しておくと薬剤液の浸透性が高まる。また、加温した薬剤液で処理した後、加温していない（もしくは冷却している）薬剤液で処理するいわゆる温冷浴法は、浸透性をより高める。木質片を加温しておくことも、浸透性の向上に有効な手段である。
機能性付与薬剤の含浸処理には、通常水溶液もしくは水系乳化液が用いられる。この場合は、含浸処理の後適正な含水率まで木質片を乾燥しなければならない。

木質片に機能性付与薬剤を含浸させた後に直ちに乾燥すると、木質片の内部に機能性付与薬剤が定着せず木質片の表面付近にばかり薬剤が分布する恐れがある。このため、薬剤の定着と浸透性を高める目的で養生することがある。
木質片同士を接着一体化するために、接着剤が用いられるが、接着剤としては、特に限定されないが、ユリア樹脂接着剤、メラミン・ユリア共縮合樹脂接着剤、フェノール・メラミン共縮合樹脂接着剤、フェノール樹脂接着剤、レゾルシノール樹脂接着剤、イソシアネート系接着剤、水性高分子―イソシアネート系接着剤などの一般的に用いられている木質材用接着剤が挙げられる。

木質片への接着剤の塗布方法としては、特に限定されないが、たとえば、木質片に噴霧する方法が一般的である。

そして、本発明においては、接着剤が塗布された木質片が、各木質片の長さ方向をほぼ１方向に向けるように積層されて積層マットとされる。この積層マットの形成方法としては、特に限定されないが、たとえば、オリエンテッド・ストランド・ボード（ＯＳＢ）等の既存の木質系成形材料の製造装置で用いられるディスクオリエンター等の公知の配向手段をフォーミング型の上方に配置し、この配向手段により配向させながら投入する方法が挙げられる。

つぎに、上記のようにして得られた積層マットが、圧縮されるとともに、各木質片同士が接着剤によって接着一体化されるが、一般に接着一体化には加熱が必要であるが、この工程によって機能性付与薬剤が劣化を起こさず所定の機能を発揮することが必要である。加熱条件下での機能性付与薬剤の劣化としては、成分の酸化反応による失活や、接着剤との反応による失活、水蒸気による加水分解などが考えられる。木材防火剤の場合は、防火効果を生む反応（たとえば脱水反応、分解反応、結晶水の放出など）が、接着一体化の加熱条件で起こらないことが必要である。

加熱方法としては、熱盤による方法、高周波による方法などがあるが、特に水蒸気を用いた加熱が望ましい。なぜなら、柱等厚い材料でも中央まで熱が早く伝わり、また水蒸気が木質片を軟化し圧縮時の圧力を低減する効果もあるからである。中央まで熱が伝わらないと、接着不良を生じて材の中央部分に割れを生じるいわゆるパンクを生じやすく、またパンクを生じなくても強度物性が低いという問題が生じやすい。加熱方法は、複数の加熱方法を併用してもよい。

水蒸気を用いて加熱する場合には１５０℃〜２００℃の水蒸気を用いることが好ましい。１５０℃未満の温度の水蒸気は、熱伝達が不十分で木質片同士を接着一体化するための加熱時間が長くなり、経済的でない。また２００℃を超える温度の水蒸気は、装置が大掛かりななるとともに木質材料の劣化が起こり、好ましくない。

得られた木質系複合材料は、プレス成形後の寸法精度や表面性を向上させるために、アニール処理や、切削、サンディング加工等を行うことが好ましい。

請求項１の木質系複合材料は、以上のように、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質片を７０重量％以上含み、各木質片表面に接着剤を付着させた木質片群を、各木質片の長さ方向がほぼ１方向に向いた状態に積層して得られた木質積層マットが圧縮されて木質片同士が接着剤によって接着一体化されている木質系複合材料において、前記木質片が木質原材料を破砕することによって得られ、各木質片に予め機能性付与薬剤が含浸されているので、機能性付与薬剤が各木質片に十分に含浸された状態になる。すなわち、破砕によって得られる木質片は、破砕の際に圧縮やせん断を受けて木質繊維がほぐれ、また圧縮変形しており、機能性付与薬剤が吸収されやすい。したがって、機能性付与薬剤が内部まで十分に含浸された木質片同士を接着して得られる木質系複合材料は、内部まで均一かつ十分に機能性付与薬剤による機能を付与されたものとなる。たとえば、機能性付与薬剤が木材保存剤である場合、住宅土台としての強度がバラツキなく安定しており、しかも、製材した場合の切断面に何ら手を加えずとも高い耐久性を発揮して、防腐、防虫性が長期に安定した木質系複合材料となる。

また、請求項２の木質系複合材料は、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質片を７０重量％以上含み、各木質片表面に接着剤を付着させた木質片群を、各木質片の長さ方向がほぼ１方向に向いた状態に積層して得られた木質積層マットが圧縮されて木質片同士が接着剤によって接着一体化されている木質系複合材料において、木質片が予め圧縮された状態で機能性付与薬剤が含浸されているので、機能性付与薬剤が各木質片に十分に含浸された状態になる。すなわち、圧縮変形を受けた木質片は、吸水等が通常の木材より早くより木材内部まで水などが入りやすいため、機能性付与薬剤も含浸されやすい。したがって、機能性付与薬剤が内部まで十分に含浸された木質片同士を接着して得られる木質系複合材料は、請求項１の木質系複合材料と同様に、内部まで均一かつ十分に機能性付与薬剤による機能を付与されたものとなる。

そして、請求項３の木質系複合材料のように、機能性付与薬剤が、水平方向の断面積の８０％以上に分布しているようにすれば、住宅土台としての強度がバラツキなく安定しており、しかも、製材した場合の切断面に何ら手を加えずとも高い耐久性を発揮して、機能性付与薬剤による機能が付与された安定した木質系複合材料となる。通常、木材保存剤処理をした木材は、切断面をみると、表面から木材保存剤が浸透し、中央部は薬剤が浸透していない部分が観察される。このため、切断部の中央付近の薬剤未浸透部分から腐朽や蟻害を生じることがある。そのため、切断面に専用の塗布型薬剤を塗布する必要があったが、本発明の木質系複合材料においては、材料の切断面の８０％以上の面積部分まで均一な濃度で保存薬剤が浸透しているので、切断面の耐久性が高くかつ専用の薬剤を塗布する必要もない。

請求項４の木質系複合材料のように、縦断面積を木質積層マットの圧縮前の縦断面積の平均７０％以下とすれば、より強度的に優れたものとなる。

請求項６の木質系複合材料のように、木質原材料として間伐材、工場や住宅建築現場で発生する端材、部材輸送後に廃棄される廃パレット材、建築物解体時に発生する解体廃材などを用いるようにすれば、従来廃棄されていた材料の有効利用を図ることができるとともに、低コスト化を実現できる。

請求項７の製造方法は、長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質片を７０重量％以上含み、各木質片に機能性付与薬剤が含浸されるとともに、各木質片の表面に接着剤を付着させた木質片群を、各木質片の長さ方向がほぼ１方向に向いた状態に積層して積層マットを得る積層マット形成工程と、積層マット形成工程で得られた積層マットを圧縮して各木質片を隣接する木質片と圧縮状態で接着剤によって接着一体化させる接着工程とを含む請求項１〜請求項６のいずれかに記載の木質系複合材料の製造方法であって、機能性付与薬剤を常圧処理で木質片に含浸させるようにしたので、機能性付与薬剤の含浸に大がかりな装置が不要となり、本発明の木質系複合材料を低コストで製造できる。

請求項８の製造方法のように、接着工程時に、積層マットを１５０℃〜２００℃の水蒸気を用いて加熱すれば、厚い積層マットでも中央まで熱が早く伝わり、また水蒸気が木質片を軟化し圧縮時の圧力を低減する。したがって、接着不良を生じて材の中央部分に割れを生じるいわゆるパンクを生じたり、またパンクを生じなくても強度物性が低くなったりすることなく、良好な木質系複合材料を安定して製造することができる。

次に実施例を挙げて本発明を説明する。

（実施例１）
最初に保存処理木材の接着性能と薬剤の安定性を評価した。
住宅を解体した時に生じた廃木材や廃パレット材を破砕機で破砕した木質片（木チップ）を、ウェーブローラー方式の分級機で分級し、厚さ１〜１１ｍｍ、長さ２０〜１５０ｍｍ、長さ／厚さ≧１０の木質片を得た。この木質片を、木材保存剤として第４級アンモニウム化合物を含む水溶液（ザイエンス社製、ペンタキュアーニューＢＭ、ＤＤＡＣ（ジデシルジメチルアンモニウム塩）として１．２５重量％含有）に３０秒間の浸漬処理を行い、その後、含水率０〜１０％になるまで乾燥した。この木質片からなる木質片群をドラムブレンダーに入れて、木質片１ｋｇあたりに接着剤（住友バイエルウレタン社製、スミジュール４４Ｖ１０）を７０ｇスプレーで塗布した。その後、木質片の長さ方向が得ようとする成形体の長さ方向とほぼ一致するように配向積層して積層マットとし、この積層マットを、蒸気噴射プレス装置にて１８０℃に加熱しながら５分間圧締することで、気乾密度０．７５ｇ／ｃｍ³の成形体（木質系複合材料）を得た。

この成形体の外観を目視で観察した。この成形体の中央部分を切断し、ＪＩＳ Ａ ９１０８により、第４級アンモニウム化合物の浸潤度と吸収量を測定した。また、この成形体を製材し、断面３８ｍｍ×８９ｍｍで、木質片の配向方向に９００ｍｍ長さとなる棒状体を得た。この製材品の４点曲げ試験を行った。

（比較例１）
保存処理剤として８ホウ酸２ナトリウム（ティンボアのホウ酸として４重量％液）を用いたこと以外は実施例１と同じとして成型体を得た。同様にして、得られた成形体の外観、木材保存剤（８ホウ酸２ナトリウム）の浸潤度と吸収量、４点曲げ試験を行った。目視による外観評価で、加熱前は無色だった８ホウ酸２ナトリウム含浸チップが加熱後は褐色に変色したので、８ホウ酸２ナトリウムの吸収量の評価は取りやめた。

（比較例２）
木材保存剤を用いなかったこと以外は実施例１と同じとして成型品を得、同様にして、成形体の外観４点曲げ試験を行った。木材保存剤不使用故、浸潤度と吸収量とは測定しなかった。

（比較例３）
加熱成形装置として、蒸気噴射プレスではなく１８０℃に加熱した熱版プレス装置で５分間圧締したこと以外は実施例１と同じにして成型体を得た。しかしながら、圧締開放時に内部破壊が生じ、サンプルは所定の寸法に成形できず、割れが生じたので評価を取りやめた。

評価結果を表１に示す。

（実施例２）
住宅を解体したときに生じた廃木材からヒノキ材選び、切削加工で小片化し、厚さ５±０．５ｍｍ、幅１０±０．５ｍｍ、長さ６０±０．５ｍｍの木質片（チップ）からなる木質片群を得た。得られた木質片群を室温２０℃、室内相対湿度６０％の恒温室で２週間保持し、含水率調整を行った。
各木質片を厚さ４ｍｍになるまで厚さ方向を圧縮した。この木質片に、第４級アンモニウム化合物を含む水溶液（ペンタキュアーニューBMのＡＡＣ（アルキルアンモニウム系化合物）として１．２５％液）で１分間の浸漬処理を行い、その後含水率１０％まで乾燥した。この木質片からなる木質片群をドラムブレンダーに入れて木質片１ｋｇあたりに接着剤（スミジュール44V10）を７０ｇスプレーで塗布した。その後、各木質片をその長手方向がほぼ1方向を向いた状態に積層して積層マットを得た。得られた積層マットを蒸気噴射プレス装置にて１８０℃に加熱しながら５分間圧締することで、成形体を得た。これを含水率１０％に調整した結果、気乾密度０．７５ｇ／cm³の成形体を得た。

（実施例３）
住宅を解体したときに生じた廃木材からヒノキ材をえらび、破砕機で破砕した。得られた木質片から厚さ５±１ｍｍ、幅１０±０．５ｍｍ、長さ６０±３ｍｍである木質片を取りだした。さらに室温２０℃、室内相対湿度６０％の恒温室で２週間含水率調整を行った。この木質片に、第４級アンモニウム化合物を含む水溶液（ペンタキュアーニューBMのＡＡＣとして１．２５％液）で１分間の浸漬処理を行い、その後含水率１０％まで乾燥した。この木質片からなる木質片群をドラムブレンダーに入れて木質片１ｋｇあたりに接着剤（スミジュール44V10）を７０ｇスプレーで塗布した。その後、各木質片をその長手方向がほぼ1方向を向いた状態に積層して積層マットを得た。得られた積層マットを蒸気噴射プレス装置にて１８０℃に加熱しながら５分間圧締することで、成形体を得た。これを含水率１０％に調整した結果、気乾密度０．７５ｇ／cm³の成形体を得た。

（実施例４）
住宅を解体したときに生じた廃木材や廃パレット材を破砕機で破砕した木質片から長さ20mm〜150mmの範囲にある木質片を重量比70％以上含む木質片を得た。この木質片に、第４級アンモニウム化合物を含む水溶液（ペンタキュアーニューBMのＡＡＣとして１．２５％液）で１分間の浸漬処理を行い、１２時間後に含水率０〜１０％までオーブンで乾燥した。この木質片をドラムブレンダーに入れて木質片１ｋｇあたりに接着剤（スミジュール44V10）を７０ｇスプレーで塗布した。その後、各木質片をその長手方向がほぼ1方向を向いた状態に積層して積層マットを得た。得られた積層マットを蒸気噴射プレス装置にて１８０℃に加熱しながら５分間圧締することで、成形体を得た。これを含水率１０％に調整した結果、気乾密度０．７５ｇ／cm³の成形体を得た。

（実施例５）
浸漬液として第４級アンモニウム化合物を含む水溶液（ペンタキュアーニューBMのＡＡＣとして１．２５％液）の替わりに、パラフィンワックスエマルジョン（セロゾール Ｋ−９７９、アニオン性）の２％液を用いた以外は実施例４と同様にして成形体を得た。

（実施例６）
浸漬液として第４級アンモニウム化合物を含む水溶液（ペンタキュアーニューBMのＡＡＣとして１．２５％液）の替わりに、４ホウ酸ナトリウムの４％水溶液を用いた以外は実施例４と同様にして成形体を得た。

（実施例７）
浸漬液として第４級アンモニウム化合物を含む水溶液（ペンタキュアーニューBMのＡＡＣとして１．２５％液）でかつパラフィンワックスエマルジョン（セロゾール Ｍ−２４４、カチオン性）の２％液を用いた以外は実施例３と同様にして成形体を得た。

（比較例４）
木質片を圧縮変形させなかった以外は実施例２と同様にして成形体を得た。

（比較例５）
住宅を解体したときに生じた廃木材や廃パレット材を破砕機で破砕した木質片から長さ150mm以上の木質片を得た以外は実施例３と同様にして成形体を得た。

（比較例６）
住宅を解体したときに生じた廃木材や廃パレット材を破砕機で破砕した木質片から長さ２０mm未満の木質片を得た以外は実施例３と同様にして成形体を得た。

（比較例７）
木質片を積層するときに、ほぼ１方向を向くように配向せず、にランダムに積層したこと以外は実施例３と同様にして成形体を得た。

（比較例８）
機能性付与薬剤を添加しなかった以外は実施例３と同様にして成形体を得た。

（比較例９）
第４級アンモニウム化合物を含む水溶液（ペンタキュアーニューBMのＡＡＣとして１．２５％液）を用いなかったこと以外は実施例３と同様にして成形体を得た。得られた成形体を、第４級アンモニウム化合物を含む水溶液（ペンタキュアーニューBMのＡＡＣとして１．２５％液）で減圧加圧処理を行い、自然乾燥２週間の後、オーブンで含水率１０％まで乾燥した。

（比較例１０）
蒸気噴射プレス装置にて１８０℃に加熱しながら５分間圧締するかわりに、熱版プレス（１８０℃）で５分間圧締したこと以外は実施例３と同様にして成形体を得た。

上記実施例2〜7および比較例4〜10で得られた成形体について、それぞれ外観検査、機能性薬剤の浸漬状態および曲げ強度検査を行うとともに、実施例２〜４、実施例５、比較例４〜６および比較例９について、機能性付与薬剤の薬剤分布、薬剤吸収量を、実施例5、実施例7および比較例8について、吸水膨張率を、実施例6および比較例8について、難燃性を調べ、その結果を表２に合わせて示した。

なお、機能性付与薬剤の薬剤分布、薬剤吸収量は、成形体の中央部分を切断し、JIS Ａ ９１０８記載の方法を用いて調べた。
曲げ強度は、成形体を製材し、断面38ｍｍ×38ｍｍで、木質片の配向方向に900ｍｍ長さとなる製材品を得たのち、この製材品の4点曲げ試験（JAS構造用集成材準拠）を行った結果の平均値を求めた。

吸水膨張率は、得られた成形体からチップの長さ方向５０ｍｍ、幅５０ｍｍ、圧縮方向３８ｍｍの試験片を切り出し、２４時間常温水に浸漬して圧縮方向の膨張率を測定した結果の平均値を求めた。
難燃性は、成形体を製材し、断面３０ｍｍ×８０ｍｍで、木質片の配向方向に２００ｍｍ長さとなる製材品を得た。得られた製材品の長手方向を45度に傾斜させた状態で固定し、その下端をバーナーの炎で10秒間焼き、残炎時間が１０秒以上の場合を×、残炎時間が１０秒未満の場合を○とした。

上記表2に示すように、実施例2〜7および比較例4〜8の成形体については、外観に問題がなかったが、比較例9の成形品の場合、減圧加圧処理後においては、成形時の圧縮方向に３％膨張し、成形全体に細かなクラックも見られ、比較例10の成形体の場合、成形体の中央付近に割れが生じ、いわゆるパンク状態であった。

本発明の木質複合材料は、従来構造材として利用出来なかった木質片を、構造材特に住宅土台として使用する目的に利用できる。このため、木質資源の有効利用が拡大する。

Claims (8)

1. 長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質片を７０重量％以上含み、各木質片表面に接着剤を付着させた木質片群を、各木質片の長さ方向がほぼ１方向に向いた状態に積層して得られた木質積層マットが圧縮されて木質片同士が接着剤によって接着一体化されている木質系複合材料において、前記木質片が木質原材料を破砕することによって得られ、各木質片に予め機能性付与薬剤が含浸されていることを特徴とする木質系複合材料。
2. 長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質片を７０重量％以上含み、各木質片表面に接着剤を付着させた木質片群を、各木質片の長さ方向がほぼ１方向に向いた状態に積層して得られた木質積層マットが圧縮されて木質片同士が接着剤によって接着一体化されている木質系複合材料において、木質片が予め圧縮された状態で機能性付与薬剤が含浸されていることを特徴とする木質系複合材料。
3. 機能性付与薬剤が、水平方向の断面積の８０％以上に分布していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の木質系複合材料。
4. 縦断面積が木質積層マットの圧縮前の縦断面積の平均７０％以下である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の木質系複合材料。
5. 機能性付与薬剤が、木材保存剤、木材寸法安定化剤、木材防火剤の少なくともいずれか一種である請求項１〜請求項４のいずれかに記載の木質系複合材料。
6. 木質片が間伐材、工場や住宅建築現場で発生する端材、部材輸送後に廃棄される廃パレット材、建築物解体時に発生する解体廃材から選ばれた少なくともいずれか一種の木質原材料から得られる請求項１〜請求項５のいずれかに記載の木質系複合材料。
7. 長さ２０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲にある木質片を７０重量％以上含み、各木質片に機能性付与薬剤が含浸されるとともに、各木質片の表面に接着剤を付着させた木質片群を、各木質片の長さ方向がほぼ１方向に向いた状態に積層して積層マットを得る積層マット形成工程と、
   積層マット形成工程で得られた積層マットを圧縮して各木質片を隣接する木質片と圧縮状態で接着剤によって接着一体化させる接着工程とを含む請求項１〜請求項６のいずれかに記載の木質系複合材料の製造方法であって、機能性付与薬剤を常圧処理で木質片に含浸させることを特徴とする木質系複合材料の製造方法。
8. 接着工程時に、積層マットを１５０℃〜２００℃の水蒸気を用いて加熱する請求項７に記載の木質系複合材料の製造方法。