WO2016167079A1 - 木質積層体の製造方法 - Google Patents

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WO2016167079A1
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adhesive composition
laminate
manufacturing
bonded
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敏春 安江
和田　正
Original Assignee
株式会社大成商事
未来木材工機株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/06—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to wood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
    • B27D1/00—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring
    • B27D1/04—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring to produce plywood or articles made therefrom; Plywood sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/13—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board all layers being exclusively wood

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a wood laminate.
  • Wood laminates such as plywood, LVL (single plate laminate), and CLT (Cross-Laminated-Timber) are often used as materials for structural construction and construction.
  • a wooden building may have columns, beams, or walls made of wooden laminates connected to each other using metal fittings or the like.
  • the connecting portion between the wood laminates has a lower strength than the wood laminate itself. Therefore, it is desired to increase the size of the wood laminate to reduce the number of connecting portions as much as possible.
  • the wood laminate is usually produced by the following method. First, a veneer is made from raw wood using a rotary race or the like, and an adhesive is applied to the veneer. After laminating a plurality of such single plates, the single plates are bonded together by heating while pressing with a hot press machine. A woody laminate can be obtained as described above.
  • the above-described single plate bonding operation using the hot press machine is the operation that consumes the most energy among the operations in the production of the wood laminate.
  • Patent Document 1 discloses a technique for promoting curing of an adhesive by blending fine carbon fibers with the adhesive.
  • Patent Document 2 discloses a technique for performing a high-frequency press that irradiates a high frequency to generate heat in the adhesive itself, instead of the conventionally used steam press.
  • large hot press machines have a heavy equipment burden compared to small ones. Furthermore, as described above, a large hot press machine consumes a large amount of energy, so that the running cost also increases. As a result, there is a problem that an increase in price is unavoidable when trying to enlarge the wood laminate.
  • the present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a method for producing a wood laminate that can produce a large wood laminate at low cost.
  • One aspect of the present invention is a method for producing a wood laminate formed by bonding a plurality of woods, Preparing a first wood having an adhesive composition applied to at least one surface, and preparing a second wood to be bonded to the first wood; The adhesive composition is sequentially melted by moving the irradiation spot relatively in the longitudinal direction of the first wood while irradiating the adhesive composition with one or more laser beams,
  • a method for producing a wood laminate characterized in that the first wood is bonded to the second wood by sequentially pressing the melted portion of the adhesive composition in the first wood onto the second wood. It is in.
  • the adhesive composition is sequentially melted by irradiation with the laser beam, and the melted portion of the adhesive composition is sequentially pressed onto the second wood.
  • One wood can be bonded to the second wood. That is, in the manufacturing method, the operation of pressing a part of the first wood against the second wood after locally melting the adhesive composition is performed over the entire length while moving the position.
  • the wood laminate can be manufactured.
  • the above manufacturing method does not require pressing the entire wood at the same time as described above. Therefore, the manufacturing method can easily reduce the energy consumption when manufacturing the wood laminate. Moreover, since the said manufacturing method can reduce in size the installation used for an adhesion
  • attached the said 1st wood and the 2nd wood was made into the new 1st wood or the 2nd wood, and the 2nd wood or the 1st wood newly prepared for this is used as this.
  • a multi-layered woody laminate can be easily produced.
  • the said manufacturing method has the restrictions on the installation surface about the dimension of a wooden laminated body smaller than before, the said large sized wooden laminated body can be manufactured easily.
  • the manufacturing method can easily reduce the equipment burden and running cost as compared to the conventional method, and can easily manufacture the large-sized wood laminate. Therefore, the said manufacturing method can manufacture a large sized woody laminated body at low cost.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view illustrating a main part of an operation of bonding the first wood and the second wood in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view corresponding to FIG. 2 in a case where a laser device that forms a dot-shaped irradiation spot is used.
  • It is a side view which shows the principal part of the method in Example 2 which manufactures the wooden laminated body formed by winding 1st wood.
  • It is explanatory drawing which shows the state in which the carbonization layer is formed in the surface of the quality laminated body obtained in Example 1.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the state which has formed the carbonized layer on the surface of the quality laminated body obtained in Example 2.
  • FIG. 1 shows the state in which has formed the carbonized layer on the surface of the quality laminated body obtained in Example 2.
  • the first wood has a thickness of 10 mm or less from the viewpoint of suppressing cracking when pressing the second wood.
  • the thickness of the first wood is excessively thick, cracking may occur when the second wood is pressed, which is not preferable.
  • the dimensions of the wood laminate obtained by the production method can be set as appropriate according to the application.
  • a long wood laminate can be easily manufactured by a method such as supplying automatically.
  • the upper limit of the dimension by the conventional method was about 0.45 m width ⁇ 1.3 m thickness ⁇ 13 m length.
  • the above production method can produce, for example, a wood laminate having dimensions of 2.7 m in width, 2.5 m in thickness, and 13 to 15 m in length, which is a distribution limit, or a longer wood laminate.
  • Application of the adhesive composition to the first wood can be performed by a conventionally known method such as a roll coater or a jet machine. After apply
  • the application operation of the adhesive composition may be performed separately from the bonding operation between the first wood and the second wood, and may be completed before the first wood is subjected to the bonding operation. Further, in the bonding operation between the first wood and the second wood, the adhesive composition can be applied immediately before the laser beam is irradiated.
  • the number of laser beams irradiated onto the adhesive composition can be set according to the plate width direction of the first wood, that is, the dimension in the direction orthogonal to the longitudinal direction. Further, the output of the laser beam is appropriately set according to the type of wood used and the material of the adhesive composition. When the output of the laser beam is excessively low, the adhesive composition is not sufficiently melted, and there is a possibility that the adhesion between the first wood and the second wood becomes insufficient. On the other hand, if the output of the laser beam is excessively high, the adhesive composition or wood may be burned.
  • the irradiation spot formed by the laser light moves relatively in the longitudinal direction of the first wood.
  • the relative movement of the irradiation spot may be realized, for example, by fixing the irradiation spot and moving the first wood in the longitudinal direction, or by moving the irradiation spot while fixing the first wood. May be. Further, both the first wood and the irradiation spot may be moved.
  • Each of the laser beams preferably forms a linear irradiation spot extending in the plate width direction perpendicular to the longitudinal direction of the first wood on the adhesive composition.
  • a linear irradiation spot can form an irradiation spot over the whole plate width direction by a fewer number compared with the dot-shaped irradiation spot formed with a normal laser beam. Therefore, in this case, the number of laser devices that oscillate laser light can be easily reduced, and as a result, equipment burden and running cost can be further reduced.
  • the energy density of the linear irradiation spot can be easily lowered as compared with the point-shaped irradiation spot. Therefore, in this case, the first wood and the second wood can be bonded while easily avoiding the burning of the adhesive composition and the wood.
  • the laser beam is preferably oscillated from any one of a semiconductor laser device, a fiber laser device, and a disk laser device. Since these laser devices have high laser oscillation efficiency, the energy required for the bonding work between the first wood and the second wood can be further reduced. From the viewpoint of laser oscillation efficiency, it is more preferable to use a semiconductor laser device. Although the fiber laser device and the disk laser device have a sufficiently high laser oscillation efficiency although slightly inferior to the semiconductor laser device, energy consumption in the bonding operation can be easily reduced.
  • the adhesive composition preferably contains a thermoplastic resin adhesive.
  • a thermoplastic resin adhesive for example, an EVA (ethylene / vinyl acetate copolymer) adhesive or the like can be used.
  • the adhesive composition further contains a thermosetting resin adhesive.
  • the thermoplastic resin-based adhesive exhibits an adhesive force relatively early after being melted by laser irradiation. Therefore, immediately after the first wood is pressed to the second wood, the first wood and the second wood can be quickly bonded. Then, after the initial adhesion is completed with the thermoplastic resin-based adhesive, the reaction of the thermosetting resin-based adhesive naturally proceeds, so that the adhesive strength gradually increases with time. Therefore, a wood laminate having high strength can be obtained by leaving the wood laminate after completion of the initial adhesion, for example, in a room temperature environment for a long period of time. The period required for improving the strength varies depending on the storage environment and the type of adhesive to be used, but usually a sufficiently high strength can be obtained by leaving it to stand for about one month in a room temperature environment.
  • thermosetting resin adhesive for example, a polyurethane adhesive, an isocyanate adhesive, a resorcinol adhesive, or the like can be used.
  • the adhesive composition may further contain a pigment capable of absorbing laser light, carbon powder, fine carbon fibers, and the like.
  • the adhesive composition can efficiently absorb the energy of the laser beam. As a result, the adhesive composition can be melted more easily.
  • the surface of the obtained wood laminate can be irradiated with laser light to form a carbonized layer on the surface.
  • the antiseptic performance can be improved and the design can be improved.
  • the heat transfer rate is reduced, and the heat resistance can be improved.
  • the laser device irradiation may be performed using the laser device used for bonding, or another laser device may be prepared and irradiated. However, using a laser device used for bonding is equipment cost. This is advantageous.
  • Example 1 The manufacturing method of the said woody laminated body is demonstrated using figures. As shown in FIG. 1, in the manufacturing method of this example, a wood laminate 1 can be manufactured by sequentially stacking and bonding a plurality of wood 10 made of a single plate. Hereinafter, for convenience, the newly bonded wood 10 is referred to as a first wood 10a, and the wood 10 to which the first wood 10a is bonded is referred to as a second wood 10b.
  • the first wood 10a having the adhesive composition 2 applied to at least one surface is prepared, and the second wood 10b to be bonded to the first wood 10a is prepared.
  • the irradiation spot S is relatively moved in the longitudinal direction of the first wood 10 a while irradiating the adhesive composition 2 with one or a plurality of laser beams L.
  • the agent composition 2 is melted sequentially.
  • the first wood 10a is bonded to the second wood 10b by sequentially pressing the portion 21 of the first wood 10a in which the adhesive composition 2 is melted to the second wood 10b.
  • the wood laminate 1 can be obtained by repeating the above operations until a desired dimension is obtained.
  • the first wood 10a can be produced by applying the adhesive composition 2 to a veneer produced in the same manner as before using a rotary lace or the like using a roll coater, a spraying device or the like.
  • the application of the adhesive composition 2 was completed before the first wood 10a was subjected to a bonding operation with the second wood 10b. That is, in this example, the 1st wood 10a by which adhesive composition 2 was beforehand applied to one side was used for adhesion work.
  • the second wood 10b is composed of one piece of wood 10 or two or more pieces of wood 10 bonded to each other. That is, in the first bonding operation of the first wood 10a, the wood 10 before applying the adhesive composition 2 can be used as the second wood 10b. In the second and subsequent bonding operations of the first wood 10a, the bonding of one or more first woods 10a has already been completed. Therefore, the second wood 10b in the second and subsequent bonding operations of the first wood 10a is composed of two or more pieces of wood 10 adhered to each other.
  • the second wood 10b is placed horizontally on the roller conveyor 3 so as to be freely movable in the longitudinal direction.
  • the first wood 10a is supplied obliquely from above the second wood 10b.
  • the laser device 4 that oscillates the laser beam L is disposed between the second wood 10b and the first wood 10a.
  • a plurality of laser devices 4 are arranged in the plate width direction of the first wood 10a, that is, the direction orthogonal to the longitudinal direction, and one laser beam from each laser device 4 is arranged. L is oscillated.
  • the laser light L oscillated from each laser device 4 is irradiated onto the adhesive composition 2 applied to the first wood 10a, and a plurality of the laser beams L arranged in a line in the plate width direction.
  • the irradiation spot S is formed.
  • the adhesive composition 2 melts at each irradiation spot S.
  • the laser device 4 of this example is configured to oscillate laser light that forms a linear irradiation spot S extending in the plate width direction of the first wood 10a.
  • the first wood 10a moves to the second wood 10b side in the longitudinal direction (see FIGS. 1 and 2, arrow 101), and the second wood 10b Are pressed in sequence.
  • the irradiation spot S of the laser beam L moves relatively in the longitudinal direction of the first wood 10a, and the adhesive composition 2 can be sequentially melted as shown in FIG.
  • the second wood 10b is moved in the longitudinal direction (see arrow 102 in FIG. 1) in conjunction with the first wood 10a, and the portion 21 where the adhesive composition 2 is melted is pressed as shown in FIG.
  • the tightening roller 5 sequentially presses the second wood 10b. Thereby, the 1st wood 10a can be pasted up to the 2nd wood 10b.
  • the operation of melting the adhesive composition 2 and the operation of pressing the first wood 10a to the second wood 10b are locally performed. And the 1st timber 10a and the 2nd timber 10b can be adhere
  • the manufacturing method of this example can manufacture the large sized woody laminated body 1 easily by lengthening the 1st wood 10a.
  • the above manufacturing method can manufacture the large wooden laminate 1 at a low cost.
  • the example using the laser beam for forming the linear irradiation spot S extending in the plate width direction is shown.
  • the dot-shaped irradiation spot S2 is formed. Even if a laser beam is used, the large wooden laminate 1 can be easily manufactured.
  • the linear irradiation spot S has a lower energy density than the point-shaped irradiation spot S2. Therefore, the first wood 10a and the second wood 10b can be bonded while easily avoiding the burning of the adhesive composition 2 and the wood 10 due to the irradiation of the laser light L.
  • Example 1 an example of a method for producing a wooden laminate 1 having a flat plate shape is shown. However, it is also possible to produce a wooden laminate that is previously curved in an arch shape or the like.
  • a wood laminate that is curved in advance for example, a jig for bending the second wood 10b in an arch shape is prepared, and the second wood 10b is held in the jig by the above method. What is necessary is just to adhere
  • Example 2 This example is an example in which a single laminated wood 11 is wound around a jig 6 to produce a wood laminate 1b.
  • the jig 6 of this example has a substantially hexagonal columnar shape, and is arranged so that its central axis can be rotated as a rotation axis C.
  • the end 111 of the strip-shaped wood 11 is fixed to the side peripheral surface 61 of the jig 6, and the strip-shaped wood 11 is wound by rotating the jig 6.
  • the strip-shaped wood 11 directly wound around the jig 6 becomes the initial second wood 11b.
  • the roll coater 7 sequentially applies the adhesive composition 2 to the surface of the strip-shaped wood 11 that is bonded to the second wood 11b.
  • the strip-shaped wood 11 to which the adhesive composition 2 is applied becomes the first wood 11a to be bonded to the second wood 11b.
  • the first wood 11a drawn with the rotation of the jig 6 is wound on the second wood 11b. Further, the adhesive composition 2 applied to the first wood 11a is sequentially irradiated with the laser light L as shown in FIG. 4, and then the first wood 11a is pressed by the pressing roller 5. As a result, the first wood 11a and the second wood 11b are sequentially bonded in the same manner as in the first and second embodiments.
  • the wood laminate 1b obtained by the method of this example has a wall portion having a substantially hexagonal shape following the side peripheral surface 61 of the jig 6, and the inside of the wall portion is hollow.
  • a plate-like member having a honeycomb structure can be easily manufactured. Since the plate-like member obtained in this way is lightweight and has high strength, it can be suitably used, for example, for a building wall.
  • a cylindrical wood laminate can be produced by spirally winding the first wood 11a. Since the cylindrical wood laminate is lightweight and has high strength, it can be suitably used as a structural material such as a column or a beam.
  • the laser device 4 is fixed and the first woods 10a and 11a are moved in the longitudinal direction.
  • the first woods 10a and 11a are not moved in the longitudinal direction, and the laser is moved.
  • the first wood 10a, 11a and the second wood 10b, 11b can be sequentially bonded by moving the device 4 and the pressure roller 5.
  • the surface of the wood laminates 1 and 1b manufactured in Examples 1 and 2 can be irradiated with the laser beam L to form the carbonized layer 19 on the surface.
  • the carbonized layer 19 is sequentially formed on the entire surface by moving the irradiation spot S relative to the longitudinal direction of the wood laminates 1 and 1b while irradiating one or a plurality of laser beams L as in the case of bonding. can do.
  • the presence of the carbonized layer 19 can improve the antiseptic performance and heat resistance performance of the wood laminates 1, 1 b and improve the design.
  • the laser device as shown in FIGS. 5 and 6, the laser device used for bonding can be used, but another laser device may be prepared and irradiated.

Abstract

　大型の木質積層体を安価に製造することができる木質積層体の製造方法を提供する。まず、少なくとも一方の表面に接着剤組成物（２）が塗布された第１木材（１０ａ）を準備すると共に、第１木材（１０ａ）と接着させる第２木材（１０ｂ）を準備する。次いで、接着剤組成物（２）に（１）または複数のレーザ光（Ｌ）を照射しつつ照射スポットを第１木材（１０ａ）の長手方向に相対的に移動させることにより、接着剤組成物（２）を順次溶融させる。その後、第１木材（１０ａ）における接着剤組成物（２）を溶融させた部分（２１）を第２木材（１０ｂ）に順次圧締することにより第１木材（１０ａ）を第２木材（１０ｂ）に接着する。以上の作業を繰り返すことにより、複数の木材（１０）を接着してなる木質積層体（１）を製造することができる。

Description

木質積層体の製造方法
　本発明は、木質積層体の製造方法に関する。
　合板やＬＶＬ（単板積層材）、ＣＬＴ（Cross-Laminated-Timber）等の木質積層体は、建築物の構造用や造作用の材料として用いられることが多い。例えば木造建築物は、金具等を用いて互いに連結された木質積層体からなる柱、梁あるいは壁を有していることがある。しかし、木質積層体同士の連結部は、木質積層体自体に比べて強度が低下するという問題がある。そのため、木質積層体を大型化して連結部の数をできるだけ少なくすることが望まれている。
　木質積層体は、通常、以下の方法により作製される。まず、ロータリーレース等を用いて原木から単板を作製し、単板に接着剤を塗布する。この単板を複数枚重ね合わせた後、ホットプレス機を用いて圧締しつつ加熱することにより単板同士を接着する。以上により木質積層体を得ることができる。
　上述したホットプレス機による単板の接着作業は、木質積層体の製造における各作業の中で最も多くのエネルギーを消費する作業である。また、単板同士の接着強度を高める観点から、重ね合わせた単板の圧締及び加熱には十分に時間をかける必要がある。
　そこで、エネルギー消費量を低減すると共に木質積層体の生産性を向上させるために、単板の接着作業に要する時間を短縮する技術が種々検討されている。例えば特許文献１には、接着剤に微細炭素繊維を配合することにより、接着剤の硬化を促進させる技術が開示されている。また、特許文献２には、従来多用されている蒸気プレスに代えて、高周波を照射して接着剤自体を発熱させる高周波プレスを行う技術が開示されている。
特開２０１３－２２７５７号公報 特開２０１３－１５８９８８号公報
　上述した従来の方法により木質積層体を製造する場合、木質積層体の寸法を大きくしようとすると、大型のホットプレス機を用いる必要がある。しかし、ホットプレス機は、木材全体に亘って同時に圧締を行うため、多量のエネルギーを消費して圧締時に十分な圧力を加えなければならない。それ故、特許文献１や特許文献２に記載の技術により作業時間を短縮しても、エネルギー消費量の削減には限界がある。
　また、大型のホットプレス機は、小型のものに比べて設備負担が大きい。更に、上述したように、大型のホットプレス機は多量のエネルギーを消費するため、ランニングコストも大きくなる。これらの結果、木質積層体を大型化しようとすると価格の上昇が避けられないという問題がある。
　本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、大型の木質積層体を安価に製造することができる木質積層体の製造方法を提供しようとするものである。
　本発明の一態様は、複数の木材を接着してなる木質積層体の製造方法であって、
　少なくとも一方の表面に接着剤組成物が塗布された第１木材を準備すると共に、該第１木材と接着させる第２木材を準備し、
　上記接着剤組成物に１または複数のレーザ光を照射しつつ照射スポットを上記第１木材の長手方向に相対的に移動させることにより、上記接着剤組成物を順次溶融させ、
　上記第１木材における上記接着剤組成物を溶融させた部分を上記第２木材に順次圧締することにより上記第１木材を上記第２木材に接着することを特徴とする木質積層体の製造方法にある。
　上記木質積層体の製造方法は、上記レーザ光の照射により上記接着剤組成物を順次溶融させつつ、上記接着剤組成物を溶融させた部分を上記第２木材に順次圧締することにより上記第１木材を上記第２木材に接着することができる。即ち、上記製造方法は、上記接着剤組成物を局所的に溶融させた後上記第１木材の一部を上記第２木材に圧締する作業を、位置を移動させながら全長に亘って実施することにより、上記木質積層体を製造することができる。
　上記製造方法は、上述したように木材全体を同時に圧締する必要がない。それ故、上記製造方法は上記木質積層体を製造する際のエネルギー消費量を容易に低減することができる。また、上記製造方法は、従来のホットプレス機に比べて、接着作業に用いる設備を容易に小型化することができるため、設備負担やランニングコストを容易に低減することができる。
　また、上記製造方法においては、上記第１木材と第２木材とを接着した木質積層体を、新たな第１木材又は第２木材とし、これに新たに準備した第２木材又は第１木材を上記と同様に接着することを繰り返すことによって、多数層の木質積層体を容易に作製することができる。そして、上記製造方法は、木質積層体の寸法についての設備面での制約が従来よりも小さいため、大型の上記木質積層体を容易に製造することができる。
　以上のように、上記製造方法は、従来よりも設備負担やランニングコストを容易に低減できると共に、大型の上記木質積層体を容易に製造することができる。従って、上記製造方法は、大型の木質積層体を安価に製造することができる。
実施例１における、第１木材と第２木材とを接着する作業の要部を示す一部断面図である。 図１のII－II線矢視断面図である。 点状の照射スポットを形成するレーザ装置を用いた場合の、図２に相当する一部断面図である。 実施例２における、第１木材を巻回してなる木質積層体を製造する方法の要部を示す側面図である。 実施例１において得られた質積層体の表面に炭化層を形成している状態を示す説明図である。 実施例２において得られた質積層体の表面に炭化層を形成している状態を示す説明図である。
　上記製造方法において、上記第１木材は、上記第２木材に圧締する際の割れを抑制する観点から、１０ｍｍ以下の厚みを有することが好ましい。上記第１木材の厚みが過度に厚い場合には、第２木材に圧締した際に割れが発生するおそれがあり、好ましくない。
　上記製造方法により得られる上記木質積層体の寸法は用途に応じて適宜設定することができる。特に、上記製造方法は、原理上、長手方向について製造可能な寸法に限界がなく、供給する第１木材の長さを長くする、あるいは、１回の接着作業において複数枚の第１木材を連続的に供給するなどの方法により、長い木質積層体を容易に製造することができる。
　例えば、建築物の柱や梁として使用する木質積層体を製造する場合、従来の方法による寸法の上限は幅０．４５ｍ×厚み１．３ｍ×長さ１３ｍ程度であった。これに対し、上記製造方法は、例えば物流限界である幅２．７ｍ×厚み２．５ｍ×長さ１３～１５ｍの寸法を有する木質積層体や、更に長い木質積層体を製造することができる。
　上記第１木材への接着剤組成物の塗布は、例えばロールコーターや噴射機等の従来公知の方法により行うことができる。第１木材に接着剤組成物を塗布した後、必要に応じて接着剤組成物を乾燥させる作業を行っても良い。接着剤組成物の塗布作業は、第１木材と第２木材との接着作業とは別に行い、第１木材を上記接着作業に供する前に完了させていてもよい。また、第１木材と第２木材との接着作業において、レーザ光を照射する直前に接着剤組成物を塗布することもできる。
　接着剤組成物上に照射するレーザ光の数は、第１木材の板幅方向、即ち上記長手方向に直交する方向の寸法に応じて設定することができる。また、レーザ光の出力は、使用する木材の種類や接着剤組成物の材質に応じて適宜設定する。レーザ光の出力が過度に低い場合には、接着剤組成物が十分に溶融せず、第１木材と第２木材との接着が不十分となるおそれがある。一方、レーザ光の出力が過度に高い場合には、接着剤組成物や木材が燃焼するおそれがある。
　レーザ光により形成される照射スポットは、第１木材の長手方向に相対的に移動する。照射スポットの相対的な移動は、例えば、照射スポットを固定して第１木材を長手方向に移動させることにより実現しても良く、第１木材を固定して照射スポットを移動させることにより実現しても良い。また、第１木材及び照射スポットの両方を移動させても良い。
　個々の上記レーザ光は、上記接着剤組成物上に、上記第１木材の長手方向に直交する板幅方向に延びる直線状の照射スポットを形成することが好ましい。直線状の照射スポットは、通常のレーザ光により形成される点状の照射スポットに比べてより少ない数で板幅方向全体に亘って照射スポットを形成することができる。それ故、この場合には、レーザ光を発振するレーザ装置の個数を容易に減らすことができ、結果として設備負担やランニングコストをより低減することができる。
　また、上記直線状の照射スポットは、点状の照射スポットに比べてエネルギー密度を容易に低くすることができる。それ故、この場合には、接着剤組成物や木材の燃焼を容易に回避しつつ第１木材と第２木材とを接着させることができる。
　上記レーザ光は半導体レーザ装置、ファイバレーザ装置またはディスクレーザ装置のいずれかから発振されることが好ましい。これらのレーザ装置は、レーザ発振効率が高いため、第１木材と第２木材との接着作業に要するエネルギーをより低減することができる。レーザ発振効率の観点からは、半導体レーザ装置を用いることがより好ましい。ファイバレーザ装置及びディスクレーザ装置は、半導体レーザ装置よりも若干劣るものの十分に高いレーザ発振効率を有するため、接着作業における消費エネルギーを容易に低減することができる。
　上記接着剤組成物は、熱可塑性樹脂系接着剤を含んでいることが好ましい。この場合には、第１木材と第２木材とを迅速に接着することができる。熱可塑性樹脂系接着剤としては、例えばＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）系接着剤等を用いることができる。
　また、接着剤組成物は、更に熱硬化性樹脂系接着剤を含んでいることがより好ましい。熱可塑性樹脂系接着剤は、レーザ照射により溶融した後比較的早期に接着力を発現する。そのため、第１木材を第２木材に圧締した直後に、第１木材と第２木材とを迅速に接着することができる。そして、熱可塑性樹脂系接着剤により初期の接着が完了した後は、熱硬化性樹脂系接着剤の反応が自然に進行するため、時間の経過に伴って接着強度が次第に高くなる。それ故、初期の接着が完了した木質積層体を、例えば室温環境下などに長期間静置することにより、高い強度を有する木質積層体を得ることができる。強度の向上に要する期間は保管環境や使用する接着剤の種類によって異なるが、通常は室温環境下に１ヶ月程度静置することにより、十分に高い強度を得ることができる。
　熱硬化性樹脂系接着剤としては、例えばポリウレタン系接着剤、イソシアネート系接着剤及びレゾルシノール系接着剤等を用いることができる。
　また、上記接着剤組成物は、更に、レーザ光を吸収可能な顔料、炭素粉末及び微細な炭素繊維等を含んでいても良い。この場合には、接着剤組成物にレーザ光のエネルギーを効率よく吸収させることができる。その結果、接着剤組成物をより容易に溶融させることができる。
　また、上記接着が完了した後、得られた上記木質積層体の表面にレーザ光を照射し、当該表面に炭化層を形成することができる。木質積層体の表面に炭化層を形成することによって、防腐性能を向上させることができると共に意匠性を向上させることができる。さらに、炭化層の存在により、熱伝達率が減少し、耐熱性能の向上も得ることができる。レーザ装置としては、接着の際に用いたレーザ装置を用いて照射してもよいし、別のレーザ装置を準備して照射してもよいが、接着に用いるレーザ装置を用いることが、設備コスト上有利である。
（実施例１）
　上記木質積層体の製造方法について、図を用いて説明する。図１に示すように、本例の製造方法は、単板よりなる複数の木材１０を順次重ね合わせて接着することにより木質積層体１を製造することができる。以下において、便宜上、新たに接着される木材１０を第１木材１０ａといい、第１木材１０ａを接着する木材１０を第２木材１０ｂという。
　まず、少なくとも一方の表面に接着剤組成物２が塗布された第１木材１０ａを準備すると共に、第１木材１０ａと接着させる第２木材１０ｂを準備する。次いで、図１及び図２に示すように、接着剤組成物２に１または複数のレーザ光Ｌを照射しつつ照射スポットＳを第１木材１０ａの長手方向に相対的に移動させることにより、接着剤組成物２を順次溶融させる。その後、図１に示すように第１木材１０ａにおける接着剤組成物２を溶融させた部分２１を第２木材１０ｂに順次圧締することにより第１木材１０ａを第２木材１０ｂに接着する。以上の作業を所望の寸法が得られるまで繰り返すことにより、木質積層体１を得ることができる。
　以下、本例の製造方法における要部をより詳細に説明する。本例においては、複数枚の単板を互いに接着して木質積層体１を作製する方法の例を説明する。
　第１木材１０ａは、ロータリーレース等を用いて従来と同様に作製した単板に、ロールコーターや噴射装置等を用いて接着剤組成物２を塗布することにより作製できる。本例において、接着剤組成物２の塗布は、第１木材１０ａを第２木材１０ｂとの接着作業に供する前に完了させた。即ち、本例においては、片方の面に予め接着剤組成物２が塗布された第１木材１０ａを接着作業に供した。
　第２木材１０ｂは、１枚の木材１０または互いに接着された２枚以上の木材１０より構成されている。即ち、初回の第１木材１０ａの接着作業においては、接着剤組成物２を塗布する前の木材１０を第２木材１０ｂとして供することができる。２回目以降の第１木材１０ａの接着作業においては、１枚以上の第１木材１０ａの接着が既に完了している。それ故、２回目以降の第１木材１０ａの接着作業における第２木材１０ｂは、互いに接着された２枚以上の木材１０より構成されている。
　図１に示すように、本例において、第２木材１０ｂは、その長手方向に自在に移動できるようにローラコンベア３上に水平に載置されている。第１木材１０ａは第２木材１０ｂの斜め上方から供給される。また、レーザ光Ｌを発振するレーザ装置４は、第２木材１０ｂと第１木材１０ａとの間に配置されている。図には示さないが、本例においては、第１木材１０ａの板幅方向、即ち長手方向と直交する方向に複数のレーザ装置４が並んでおり、各レーザ装置４から１本ずつのレーザ光Ｌが発振される。
　図１及び図２に示すように、各レーザ装置４から発振されたレーザ光Ｌは、第１木材１０ａに塗布された接着剤組成物２上に照射され、板幅方向に一列に並んだ複数の照射スポットＳを形成する。そして、各照射スポットＳにおいて接着剤組成物２が溶融する。本例のレーザ装置４は、図２に示すように、第１木材１０ａの板幅方向に延びた直線状の照射スポットＳを形成するレーザ光を発振するように構成されている。
　また、本例においては、レーザ光Ｌが照射されている間、第１木材１０ａが長手方向における第２木材１０ｂ側（図１及び図２、矢印１０１参照）に移動し、第２木材１０ｂとの圧締が順次行われる。これにより、レーザ光Ｌの照射スポットＳが第１木材１０ａの長手方向に相対的に移動し、図２に示すように接着剤組成物２を順次溶融させることができる。
　その後、第２木材１０ｂを第１木材１０ａに連動させて長手方向（図１、矢印１０２参照）に移動させつつ、図１に示すように、接着剤組成物２を溶融させた部分２１を圧締ローラ５により第２木材１０ｂに順次圧締する。これにより、第１木材１０ａを第２木材１０ｂに接着することができる。
　本例の製造方法は、上述したように、接着剤組成物２を溶融させる作業及び第１木材１０ａを第２木材１０ｂに圧締する作業を局所的に行っている。そして、これらの作業を行う位置を相対的に移動させることにより、長手方向の全長に亘って第１木材１０ａと第２木材１０ｂとを接着させることができる。それ故、従来のホットプレス機のように圧締及び加熱を木材１０の全体に亘って同時に行う必要がなく、設備負担やランニングコストを低減することができる。
　また、本例の製造方法は、第１木材１０ａを長くすることにより、大型の木質積層体１を容易に製造することができる。
　以上の結果、上記製造方法は、大型の木質積層体１を安価に製造することができる。
　なお、上記実施例１においては板幅方向に延びた直線状の照射スポットＳを形成するレーザ光を用いた例を示したが、図３に示すように、点状の照射スポットＳ２を形成するレーザ光を用いても、大型の木質積層体１を容易に製造することができる。
　図２と図３との比較から知られるように、直線状の照射スポットＳを形成するレーザ光Ｌを用いる場合、点状の照射スポットＳ２（図３参照）を形成するレーザ光に比べて、レーザ光Ｌの総数、ひいてはレーザ装置４の個数を容易に少なくすることができる。その結果、設備負担及びランニングコスト等をより低減することができる。
　また、同じ出力でレーザ光Ｌが発振された場合、直線状の照射スポットＳは点状の照射スポットＳ２に比べてエネルギー密度が低くなる。それ故、レーザ光Ｌの照射による接着剤組成物２や木材１０の燃焼を容易に回避しつつ第１木材１０ａと第２木材１０ｂとを接着させることができる。
　また、実施例１には、平板状を呈する木質積層体１の製造方法の例を示したが、例えばアーチ状等に予め湾曲させた木質積層体を製造することも可能である。予め湾曲させた木質積層体を製造する場合には、例えば、第２木材１０ｂをアーチ状に湾曲させる治具を準備し、当該治具に第２木材１０ｂを保持した状態で上記の方法により第１木材１０ａを接着すればよい。
（実施例２）
　本例は、１枚の帯状木材１１を治具６の周囲に巻回して木質積層体１ｂを製造する例である。
　図４に示すように、本例の治具６は略六角柱状を呈しており、その中心軸を回転軸Ｃとして回転させることができるように配置されている。本例の製造方法においては、まず、治具６の側周面６１に帯状木材１１の端部１１１を固定し、治具６を回転させて帯状木材１１を巻回する。この時、治具６に直接巻回された帯状木材１１が初期の第２木材１１ｂとなる。
　帯状木材１１の端部１１１よりも長手方向の後方においては、ロールコーター７により、帯状木材１１における第２木材１１ｂに接着される面への接着剤組成物２の塗布が順次行われる。接着剤組成物２が塗布された帯状木材１１は第２木材１１ｂに接着される第１木材１１ａとなる。
　治具６を１回転させて初期の第２木材１１ｂが巻回された後、治具６の回転に伴って引き出された第１木材１１ａが第２木材１１ｂ上に巻回される。また、第１木材１１ａに塗布された接着剤組成物２には、図４に示すように、レーザ光Ｌが順次照射され、次いで圧締ローラ５による第１木材１１ａの圧締が行われる。以上の結果、実施例１及び実施例２と同様に第１木材１１ａと第２木材１１ｂとの接着が順次行われる。
　本例の方法により得られる木質積層体１ｂは、治具６の側周面６１に倣った略六角形状を呈する壁部を有し、壁部の内側が空洞となっている。この木質積層体１ｂを複数準備し、壁部同士を互いに接着することにより、ハニカム構造を有する板状部材等を容易に作製することができる。このようにして得られた板状部材は、軽量かつ高い強度を有するため、例えば建築物の壁などに好適に用いることができる。
　また、図には示さないが、例えば、第１木材１１ａの巻回を螺旋状に行うことにより、筒状を呈する木質積層体を作製することもできる。筒状の木質積層体は、軽量かつ高い強度を有するため、柱や梁などの構造材として好適に用いることができる。
　なお、実施例１～２においては、レーザ装置４を固定し、第１木材１０ａ、１１ａを長手方向に移動させる例を示したが、第１木材１０ａ、１１ａを長手方向へ移動させず、レーザ装置４及び圧締ローラ５を移動させることにより、第１木材１０ａ、１１ａと第２木材１０ｂ、１１ｂとを順次接着させることも可能である。
　また、図５、図６に示すごとく、実施例１～２において製造した木質積層体１、１ｂの表面にレーザ光Ｌを照射し、当該表面に炭化層１９を形成することができる。例えば、接着時と同様に、１または複数のレーザ光Ｌを照射しつつ照射スポットＳを木質積層体１、１ｂの長手方向に相対的に移動させることにより、表面全面に順次炭化層１９を形成することができる。そして、この炭化層１９の存在によって、木質積層体１、１ｂの防腐性能、耐熱性能を向上させることができると共に意匠性を向上させることができる。なお、レーザ装置としては、図５、図６に示すごとく、接着の際に用いたレーザ装置を用いることができるが、別のレーザ装置を準備して照射してもよい。

Claims (7)

  1. 　複数の木材を接着してなる木質積層体の製造方法であって、
    　少なくとも一方の表面に接着剤組成物が塗布された第１木材を準備すると共に、該第１木材と接着させる第２木材を準備し、
    　上記接着剤組成物に１または複数のレーザ光を照射しつつ照射スポットを上記第１木材の長手方向に相対的に移動させることにより、上記接着剤組成物を順次溶融させ、
    　上記第１木材における上記接着剤組成物を溶融させた部分を上記第２木材に順次圧締することにより上記第１木材を上記第２木材に接着することを特徴とする木質積層体の製造方法。
  2. 　個々の上記レーザ光は、上記接着剤組成物上に、上記第１木材の長手方向に直交する板幅方向に延びる直線状の照射スポットを形成することを特徴とする請求項１に記載の木質積層体の製造方法。
  3. 　上記レーザ光は半導体レーザ装置、ファイバレーザ装置またはディスクレーザ装置のいずれかから発振されることを特徴とする請求項１または２に記載の木質積層体の製造方法。
  4. 　上記接着剤組成物は熱可塑性樹脂系接着剤を含んでいることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の木質積層体の製造方法。
  5. 　上記第１木材と上記第２木材とは互いに連なった帯状木材からなり、上記第２木材の周囲に上記第１木材を巻回しつつ接着することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の木質積層体の製造方法。
  6. 　上記第１木材と上記第２木材とは別体であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の木質積層体の製造方法。
  7. 　上記接着が完了した後、得られた上記木質積層体の表面にレーザ光を照射し、当該表面に炭化層を形成することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の木質積層体の製造方法。
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