(57)【要約】【課題】耐火性に優れると共に、支持木材部へのダメージが極めて小さく、強度にも優れる複層強化木材を提供すること。【解決手段】本発明は、建築材料として用いられる複層強化木材Ａであって、荷重を支持するための支持木材部１と、該支持木材部１の周囲に取り付けられたシート部３と、該シート部３が露出しないように、該シート部３の外側に取り付けられた不燃木材部２と、を備え、不燃木材部１が、内部に不燃剤を含有する木材からなるものであり、シート部３が、繊維強化プラスチックからなる複層強化木材Ａである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築材料として用いられる複層強化木材であって、
荷重を支持するための支持木材部と、
該支持木材部の周囲に取り付けられたシート部と、
該シート部が露出しないように、該シート部の外側に取り付けられた不燃木材部と、
を備え、
前記不燃木材部が、内部に不燃剤を含有する木材からなるものであり、
前記シート部が、繊維強化プラスチックからなる複層強化木材。
【請求項２】
前記支持木材部が多角柱状であり、
前記繊維強化プラスチックが長尺状であり、
該支持木材部の各側面に、該側面の長手方向に沿って、前記繊維強化プラスチックが貼着されている請求項１記載の複層強化木材。
【請求項３】
前記シート部の厚みが０．１ｍｍ〜５ｍｍである請求項１又は２に記載の複層強化木材。
【請求項４】
前記不燃剤が硼素系不燃剤であり、
前記繊維強化プラスチックが炭素繊維強化プラスチックである請求項１〜３のいずれか１項に記載の複層強化木材。
【請求項５】
前記不燃木材部が、内部に不燃剤を含有する複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されたものである請求項１〜４のいずれか１項に記載の複層強化木材。
【請求項６】
前記不燃木材部が、前記シート部の外側に取り付けられた内側不燃木材部と、該内側不燃木材部の周囲に取り付けられた外側不燃木材部とからなり、
前記内側不燃木材部及び前記外側不燃木材部が、いずれも、内部に不燃剤を含有する複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されたものであり、
前記内側不燃木材部における前記不燃剤の含有量が５０ｋｇ／ｍ３以上２００ｋｇ／ｍ３未満であり、
前記外側不燃木材部における前記不燃剤の含有量が２００ｋｇ／ｍ３以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の複層強化木材。
【請求項７】
前記集成ブロック材が凸部又は凹部を有し、
一方の集成ブロック材の凸部が他方の集成ブロック材の凹部に嵌合されている請求項５又は６に記載の複層強化木材。
【請求項８】
前記集成ブロック材が、複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなる請求項５〜７のいずれか１項に記載の複層強化木材。
【請求項９】
柱又は梁として用いられる請求項１〜８のいずれか１項に記載の複層強化木材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複層強化木材に関し、更に詳しくは、建築材料として用いられる複層強化木材に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造耐力上主要な部分に木材を用いた木造建築物が数多く建設されている。
木造建築物は、調湿性、断熱性等を有しており、また、木材自体がリサイクル可能であることから、環境負荷の低減の役割を果たしている。【０００３】
ところが、木材は、可燃性であり、火災に弱いという性質を有する。
また、木材は、加工性に優れる反面、強度が劣るという欠点もある。
そのため、近年では、木造建築物に用いられる建築材料として、耐火性を有すると共に、強度に優れるものが求められている。【０００４】
なお、例えば、耐火性を有する建築材料としては、長期荷重を支持するに足りる木材等からなる荷重支持層と、該荷重支持層の外側に配置され、木材より熱容量が大きい高熱容量材を有する燃え止まり層と、該燃え止まり層の外側に配置され、所定の燃えしろ厚さを有する木材からなる燃えしろ層とを備えた構造材が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
かかる構造材は、火災の際に、消失する部分として燃えしろ層を備えているため、燃えしろ層が燃えている間であっても、荷重支持層が一定時間にわたり強度を保つことにより建物が倒壊することを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３６４５６号公報
【特許文献２】特許第４０６５４１６号公報
【特許文献３】特許第４２９２１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１〜３に記載の構造材は、耐火性を有するものの、燃えしろ層が燃える構成であるため、燃えしろ層の燃焼時に、その火が他の物体に燃え移る恐れがある。
また、燃えしろ層の燃焼により、荷重支持層（支持木材部）にも熱が伝わることになるため、当該荷重支持層にもダメージが残る可能性が高い。【０００７】
また、上記特許文献１〜３に記載の構造材を含む従来の木材からなる建築材料は、強度が十分であるとはいえない。【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージが極めて小さく、強度にも優れる複層強化木材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、支持木材部の外側に不燃木材部を設け、支持木材部と不燃木材部との間に、繊維強化プラスチックを設けることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。【００１０】
本発明は、（１）建築材料として用いられる複層強化木材であって、荷重を支持するための支持木材部と、該支持木材部の周囲に取り付けられたシート部と、該シート部が露出しないように、該シート部の外側に取り付けられた不燃木材部と、を備え、不燃木材部が、内部に不燃剤を含有する木材からなるものであり、シート部が、繊維強化プラスチックからなる複層強化木材に存する。【００１１】
本発明は、（２）支持木材部が多角柱状であり、繊維強化プラスチックが長尺状であり、該支持木材部の各側面に、該側面の長手方向に沿って、繊維強化プラスチックが貼着されている上記（１）記載の複層強化木材に存する。【００１２】
本発明は、（３）シート部の厚みが０．１ｍｍ〜５ｍｍである上記（１）又は（２）に記載の複層強化木材に存する。【００１３】
本発明は、（４）不燃剤が硼素系不燃剤であり、繊維強化プラスチックが炭素繊維強化プラスチックである上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の複層強化木材に存する。【００１４】
本発明は、（５）不燃木材部が、内部に不燃剤を含有する複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されたものである上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の複層強化木材に存する。【００１５】
本発明は、（６）不燃木材部が、シート部の外側に取り付けられた内側不燃木材部と、該内側不燃木材部の周囲に取り付けられた外側不燃木材部とからなり、内側不燃木材部及び外側不燃木材部が、いずれも、内部に不燃剤を含有する複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されたものであり、内側不燃木材部における不燃剤の含有量が５０ｋｇ／ｍ３以上２００ｋｇ／ｍ３未満であり、外側不燃木材部における不燃剤の含有量が２００ｋｇ／ｍ３以上である上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の複層強化木材に存する。【００１６】
本発明は、（７）集成ブロック材が凸部又は凹部を有し、一方の集成ブロック材の凸部が他方の集成ブロック材の凹部に嵌合されている上記（５）又は（６）に記載の複層強化木材に存する。【００１７】
本発明は、（８）集成ブロック材が、複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなる上記（５）〜（７）のいずれか１つに記載のいずれか１項に記載の複層強化木材に存する。【００１８】
本発明は、（９）柱又は梁として用いられる上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の複層強化木材に存する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の複層強化木材は、荷重を支持するための支持木材部を備えるので、構造耐力を確実に維持することができる。
また、複層強化木材は、支持木材部の周囲に取り付けられたシート部が露出しないように、該シート部の外側に、内部に不燃剤を含有する木材からなる不燃木材部を更に設けているので、複層強化木材自体が燃焼することを防止できる（以下「燃焼防止効果」ともいう。）。
これにより、複層強化木材から他の物体に火が燃え移るという事態も生じないし、支持木材部に熱が伝わることも抑制できる（以下「熱伝達抑制効果」ともいう。）。なお、仮に不燃木材部が蓄熱したとしても、シート部により、支持木材部への熱の伝達が遮断されるため、支持木材部がダメージを受けることは殆ど無い。すなわち、支持木材部は、火災のみならず、他の外部からの影響を受けることもなく、初期の状態を維持することが可能である。【００２０】
本発明の複層強化木材は、支持木材部と不燃木材部との間に、繊維強化プラスチックからなるシート部が設けられているので、強度にも優れる。
これらのことから、本発明の複層強化木材は、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージが極めて小さく、強度にも優れるものである。
このとき、シート部の厚みは、耐火性及び強度の観点から、０．１ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。【００２１】
本発明の複層強化木材においては、上記繊維強化プラスチックを長尺状とし、支持木材部の各側面に対して、長手方向に沿って貼着することにより、複層強化木材の長手方向における強度を向上させることができる。すなわち、繊維強化プラスチックは、強度に優れると共に、伸縮性を有さないので、地震等により複層強化木材が折れたり曲がったりすることを抑制できる。【００２２】
本発明の複層強化木材においては、不燃木材部が、内部に不燃剤を含有する複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されたものである場合、支持木材部に対するシート部を介した不燃木材部の取り付けを容易に行うことができる。【００２３】
本発明の複層強化木材においては、不燃木材部が、内側不燃木材部と、外側不燃木材部とからなり、内側不燃木材部における不燃剤の含有量が５０ｋｇ／ｍ３以上２００ｋｇ／ｍ３未満であり、外側不燃木材部における不燃剤の含有量が２００ｋｇ／ｍ３以上である場合、内側不燃木材部は、外側不燃木材部よりも熱伝達抑制効果に優れ、不燃剤の含有量が多い外側不燃木材部は、内側不燃木材部よりも燃焼防止効果に優れる。このため、両者を備える複層強化木材は、燃焼防止効果及び熱伝達抑制効果を効果的に発揮することが可能となる。【００２４】
また、内側不燃木材部及び外側不燃木材部が、いずれも、内部に不燃剤を含有する複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されたものである場合、支持木材部に対するシート部を介した内側不燃木材部の取り付け、及び、内側不燃木材部に対する外側不燃木材部の取り付けを容易に行うことができる。【００２５】
本発明の複層強化木材においては、集成ブロック材が端部に凸部又は凹部を有し、一方の集成ブロック材の凸部が他方の集成ブロック材の凹部に嵌合された形態であると、集成ブロック材同士を強固に連結させることができる。【００２６】
本発明の複層強化木材においては、集成ブロック材が、複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなる場合、貼り合わせる板状木材の枚数を調整することにより、集成ブロック材の厚みを自由に調整することができる。
また、板状木材を互いにずらして貼り付けることにより、上述した凸部又は凹部を容易に形成することができる。【００２７】
本発明の複層強化木材においては、建築材料の中でも、柱又は梁として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１の（ａ）は、本発明に係る複層強化木材を柱として用いた第１実施形態を示す斜視図であり、（ｂ）は、その水平断面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る複層強化木材において支持木材部にシート部を設けた状態を示す斜視図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る複層強化木材において支持木材部及びシート部と、解体させた不燃木材部の集成ブロック材とを示す水平断面図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る複層強化木材において一方の集成ブロック材の凸部を他方の集成ブロック材の凹部に嵌合させた状態を模式的に示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明に係る複層強化木材を柱として用いた第２実施形態を示す水平断面図である。
【図６】図６は、本発明に係る複層強化木材を梁として用いた第３実施形態を示す一部透過斜視図である。
【図７】図７（ａ）〜図７（ｄ）は、他の実施形態に係る複層強化木材において不燃木材部を構成する集成ブロック材の数が異なる例を示す水平断面図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｄ）は、他の実施形態に係る複層強化木材において集成ブロック材の端部の形状が異なる例を示す水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００３０】
本発明に係る複層強化木材は、建築材料として用いられる。具体的には、柱又は梁として好適に用いられる。
（第１実施形態）
まず、本発明に係る複層強化木材の第１実施形態について説明する。
第１実施形態に係る複層強化木材Ａは、外観が四角柱状であり、柱として用いた場合の例である。
図１（ａ）は、本発明に係る複層強化木材を柱として用いた第１実施形態を示す斜視図であり、図1（ｂ）は、その水平断面図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、複層強化木材Ａは、荷重を支持するための木材である支持木材部１と、該支持木材部１の周囲に取り付けられたシート部３と、当該シート部３が露出しないように、当該シート部３の外側に取り付けられた不燃木材部２とを備える。すなわち、複層強化木材Ａにおいては、支持木材部１の周囲が、少なくとも不燃木材部２によって被覆されている。
なお、複層強化木材Ａの上面及び下面には、不燃木材部２が設けられていないが、複層強化木材Ａを柱として用いる場合、上面及び下面は、梁、柱又は床（スラブ）等の他の建築材料と接合されるので、結果として複層強化木材Ａの上面及び下面は露出しないことになる。
【００３１】
ここで、「支持木材部」とは、木材からなり、荷重を支持するための部位を意味する。
また、「不燃木材部」とは、内部に不燃剤を含有する木材からなる部位を意味する。なお、不燃木材部２は、不燃剤の作用により、不燃化されている。
【００３２】
複層強化木材Ａにおいては、支持木材部１の周囲に取り付けられたシート部３が露出しないように、該シート部３の外側に不燃木材部２が設けられているので、仮に周辺で火災が起こっても、複層強化木材Ａ自体が燃焼することを防止することができる。これにより、複層強化木材Ａから他の物体に火が燃え移るという事態も生じず、複層強化木材Ａが加熱され、支持木材部１に熱が伝わることも抑制することができる。なお、仮に不燃木材部２が蓄熱したとしても、シート部３により、支持木材部１への熱の伝達が遮断されるため、支持木材部１がダメージを受けることは殆ど無い。
また、複層強化木材Ａにおいて、支持木材部１は、不燃木材部２により保護されているので、火災のみならず、他の外部からの影響を受けることもなく、初期の状態を維持することが可能である。
これらのことから、第１実施形態に係る複層強化木材Ａは、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージが極めて小さく、強度にも優れるものである。
【００３３】
複層強化木材Ａにおいて、支持木材部１は、荷重を支持するための芯となる四角柱状の木材である。
当該支持木材部１は、単独で荷重に対して構造耐力上安全となるように設計されたものとなっている。すなわち、支持木材部１単独で、荷重を支持可能となっているため、仮に、不燃木材部２を取り外した場合であっても構造耐力を確実に維持することができる。
なお、「荷重」とは、建築基準法に定める固定荷重、積載荷重、積雪荷重、風荷重、地震荷重及び土圧、水圧による荷重を意味する。
【００３４】
複層強化木材Ａにおいて、支持木材部１に用いられる木材としては、特に限定されず、赤松、檜、唐松、杉、檜葉、栗、米栂、スプルース、米ヒバ、米松等の一般的なものが挙げられる
また、支持木材部１は、室内の湿度調整の観点から、丸太から切り出した木材である、いわゆる無垢材を採用している。
【００３５】
シート部３は、支持木材部１と不燃木材部２との間、すなわち、支持木材部１の各側面に取り付けられている。これにより、複層強化木材Ａは、強度が極めて向上する。
シート部３は、平坦なシート状であり、支持木材部１の各側面に対して、貼着することにより、取り付けられる。
このとき、シート部３の厚みＨ１は０．１ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。厚みＨ１が０．１ｍｍ未満であると、厚みＨ１が上記範囲内にある場合と比較して、強度向上の効果が十分に得られない場合があり、厚みＨ１が５ｍｍを超えると、厚みＨ１が上記範囲内にある場合と比較して、重量が大きくなり、取り扱い性に劣る欠点がある。
【００３６】
図２は、第１実施形態に係る複層強化木材において支持木材部にシート部を設けた状態を示す斜視図である。
図２に示すように、複層強化木材Ａにおいては、シート部３が長尺状であるため、支持木材部１の各側面に対して、支持木材部１の長手方向（上下方向）に沿うように貼着される。これにより、複層強化木材Ａの長手方向における強度を向上させることができる。
なお、支持木材部１の側面が大きい場合は、複数のシート部３が貼着される。このとき、シート部３同士の間には、隙間があってもよい。
【００３７】
複層強化木材Ａにおいて、支持木材部１の各側面におけるシート部３の占有割合は、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。これにより、十分な強度向上が認められる。なお、占有割合は、支持木材部１の側面に貼着された全てのシート部３の表面の面積を、支持木材部１の側面の面積で除した値である。
【００３８】
シート部３は、繊維強化プラスチックからなる。すなわち、繊維強化プラスチックは、強度に優れると共に、伸縮性を有さないので、地震等により複層強化木材Ａが折れたり曲がったりすることを抑制できる。
具体的には、ガラス繊維、炭素繊維、ケプラー、リグニン、ダイニーマ等の樹脂繊維等の繊維と、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂等とからなるものが挙げられる。
これらの中でも、シート部３としては、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）が好適に用いられる。
【００３９】
図１の（ｂ）に戻り、不燃木材部２は、シート部３の外側に取り付けられる。
複層強化木材Ａにおいて、不燃木材部２をシート部３に取り付ける際には、接着剤を付与してもよく、両者をビスや釘等の固定具で止めてもよい。この場合、両者をより強固に連結させることができる。なお、接着剤を使用しない場合や固定具を使わない場合は、シート部３に対する不燃木材部２の着脱を容易に行うことが可能となる。
【００４０】
また、不燃木材部２は、複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されている。
このとき、不燃木材部２（集成ブロック材）の厚みＨ２は、支持木材部１を熱から保護する観点から、２０ｍｍ〜２００ｍｍであることが好ましい。厚みＨ２が２０ｍｍ未満であると、厚みＨ２が上記範囲内にある場合と比較して、仮に、周辺で火災が起こった場合、熱が支持木材部１に伝達される恐れがあり、厚みＨ２が２００ｍｍを超えると、厚みＨ２が上記範囲内にある場合と比較して、重量が大きくなるため、作業性が悪くなると共に、コストが上昇する欠点がある。
【００４１】
図３は、第１実施形態に係る複層強化木材において支持木材部及びシート部と、解体させた不燃木材部の集成ブロック材とを示す水平断面図である。
図３に示すように、中空四角柱状の不燃木材部２は、支持木材部１の各側面の略中間付近で、角部を有する上面視でＬ字状の４つの集成ブロック材２１，２２，２３，２４に分離可能となっている。すなわち、不燃木材部２は、集成ブロック材２１，２２，２３，２４を互いに連結させて形成されたものである。これにより、複層強化木材Ａにおいては、支持木材部１に対するシート部３を介した不燃木材部２の取り付けを容易に行うことができる。
なお、以下便宜的に、図３に示す左下の集成ブロック材を第１集成ブロック材２１、左上の集成ブロック材を第２集成ブロック材２２、右上の集成ブロック材を第３集成ブロック材２３、右下の集成ブロック材を第４集成ブロック材２４ともいう。
【００４２】
不燃木材部２において、第１集成ブロック材２１は、第４集成ブロック材２４側の端部に凸部２１ａを有し、第２集成ブロック材２２側の端部に凹部２１ｂを有している。また、第２集成ブロック材２２は、第１集成ブロック材２１側の端部に凸部２２ａを有し、第３集成ブロック材２３側の端部に凹部２２ｂを有している。また、第３集成ブロック材２３は、第２集成ブロック材２２側の端部に凸部２３ａを有し、第４集成ブロック材２４側の端部が、階段状となっている。また、第４集成ブロック材２４は、第１集成ブロック材２１側の端部に凹部２４ｂを有し、第３集成ブロック材２３側の端部が、階段状となっている。
【００４３】
そして、第１集成ブロック材２１の凸部２１ａは、第４集成ブロック材２４の凹部２４ｂに嵌合可能となっている。また、第２集成ブロック材２２の凸部２２ａは、第１集成ブロック材２１の凹部２１ｂに嵌合可能となっている。また、第３集成ブロック材２３の凸部２３ａは、第２集成ブロック材２２の凹部２２ｂに嵌合可能となっている。なお、これらの互いの嵌合関係は、締まり嵌めとすることが好ましい。
また、第３集成ブロック材２３の階段状の端部と、第４集成ブロック材２４の階段状の端部とは逆向きとなっており、当接させることにより、形状が合致するようになっている。
【００４４】
したがって、複層強化木材Ａにおいては、向かい合う第３集成ブロック材２３の階段状の端部と、第４集成ブロック材２４の階段状の端部とを当接させると共に、集成ブロック材２１，２２，２３，２４の互いに対応する凸部と凹部とを嵌合させることにより、支持木材部１の外側に、不燃木材部２が形成される。
このように、不燃木材部２は、凸部及び凹部を利用して集成ブロック材２１，２２，２３，２４同士を連結させているので、不作為に外れることなく、その連結を強固なものとすることができる。
また、凸部と凹部とを嵌合する際、及び、階段状の端部同士を当接させる際には、接着剤を付与してもよく、両者をビスや釘等の固定具で止めてもよい。この場合、両者をより強固に連結させることができる。なお、接着剤を使用しない場合や固定具を使わない場合は、集成ブロック材同士の着脱を容易に行うことが可能となる。
【００４５】
各集成ブロック材２１，２２，２３，２４は、不燃剤を含有し、複数の板状木材を互いに貼り合わせたものからなる。これにより、不燃木材部２を十分な強度を有するものとすることができ、且つ、確実に不燃とすることができる。
複層強化木材Ａにおいて、板状木材に用いられる木材としては、特に限定されず、赤松、檜、唐松、杉、檜葉、栗、米栂、スプルース、米ヒバ、米松等の無垢材、単板積層材（ＬＶＬ）、合板、板状の集成材等の一般的なものを適宜用いることができる。
また、板状木材の厚みＨ３は、取り扱い易さ、及び、作り易さの観点から、５ｍｍ〜５０ｍｍであることが好ましい。
【００４６】
複層強化木材Ａにおいて、上述した不燃剤としては、硼酸、硼酸ナトリウム、硼酸カリウム、硼酸アンモニウム等の硼素系化合物を主成分とする硼素系不燃剤、リン酸アンモニウム、リン酸グアニジン等のリン酸系化合物を主成分とするリン系不燃剤、窒素系不燃剤、臭化アンモニウム等のハロゲン系化合物を主成分とするハロゲン系不燃剤、シリコン化合物を主成分とするシリコン系不燃剤等が挙げられる。
これらの中でも、不燃剤は、取扱い時の安全性に優れ、環境負荷も小さく、不燃効果も十分に得られるという観点から、硼素系不燃剤であることが好ましい。なお、硼素系不燃剤においては、含まれる硼素系化合物の固形分量が少なくとも１０質量％以上であることが好ましい。
【００４７】
集成ブロック材に不燃剤を含有させる方法は、特に限定されない。例えば、不燃剤を水等の媒体に溶解又は分散させた不燃液を作製し、当該不燃液を貼り合わせる前の板状木材、若しくは、板状木材を貼り合わせた後の集成ブロック材に吹き付ける吹付け法、当該不燃液に、乾燥した板状木材、若しくは、乾燥した集成ブロック材を浸漬することにより、不燃剤を付与する浸漬法等が挙げられる。
また、板状木材、若しくは、集成ブロック材に不燃液を付与する際、又は、付与した後に、不燃液をより均一に浸透させるため、加熱冷却処理や加圧減圧処理を施してもよい。
なお、不燃液としては、例えば、特許第３４８５９１４号に記載の不燃処理液を採用することも可能である。
【００４８】
板状木材は、接着剤により互いに接着される。
かかる接着剤としては、特に限定されず、レゾルシノール樹脂接着剤等の公知のものを適宜用いることができる。なお、この場合に限らず、上述した接着剤についても同様である。
【００４９】
各集成ブロック材２１，２２，２３，２４は、幅方向の長さが異なる板状木材の一端を揃えるようにして面同士を接着した第１積層体を、角部を形成する（別の）板状木材の端部に直角となるように接着し、幅方向の長さが異なる板状木材の一端を揃えるようにして面同士を接着した第２積層体を、第１積層体の側面に直角となるように接着し、且つ、角部を形成する板状木材に面同士を接着することにより得られる。
なお、第１実施形態に係る複層強化木材Ａにおいては、第１積層体として、３枚の板状木材を積層させており、第２積層体として、２枚の板状木材を積層させている。
【００５０】
このように、不燃木材部２を構成する集成ブロック材２１，２２，２３，２４においては、幅方向の長さが異なる板状木材を用いているので、集成ブロック材の端部を簡単に階段状とすることができる。
また、中央の板状木材を突出させることにより、集成ブロック材の端部に凸部を形成することができ、逆に前後の板状木材を突出させることにより、集成ブロック材の端部に凹部を形成することができる。
【００５１】
図４は、第１実施形態に係る複層強化木材において一方の集成ブロック材の凸部を他方の集成ブロック材の凹部に嵌合させた状態を模式的に示す斜視図である。
図４に示すように、不燃木材部２においては、一方の集成ブロック材の中央の板状木材を突出させることにより形成された上下方向に延びる凸部を、他方の集成ブロック材の前後の板状木材を突出させることにより形成された上下方向に延びる凹部に強く押し入れて嵌合させることにより、集成ブロック材同士が連結される。
このとき、凸部を形成する板状木材は、凹部に嵌合させ易くするため、凸部の両側の角部に丸みＲが設けられていることが好ましい。なお、かかる丸みＲは、集成ブロック材を作製する際に、凸部を形成する板状木材に予め設けておけばよい。また、このとき、上述したように、接着剤を用いることにより強固に連結することができ、接着剤を用いないことにより着脱可能とすることができる。
【００５２】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る複層強化木材の第２実施形態について説明する。
第２実施形態に係る複層強化木材Ｂは、外観が四角柱状であり、上述した第１実施形態に係る複層強化木材Ａと同様に、柱として用いた場合の例である。
図５は、本発明に係る複層強化木材を柱として用いた第２実施形態を示す水平断面図である。
図５に示すように、複層強化木材Ｂは、荷重を支持するための木材である支持木材部１と、該支持木材部１の周囲に取り付けられたシート部３と、当該シート部３が露出しないように、当該シート部３の外側に取り付けられた内側不燃木材部２ａと、当該内側不燃木材部２ａの周囲に取り付けられた外側不燃木材部２ｂと、を備える。
すなわち、第２実施形態に係る複層強化木材Ｂは、不燃木材部２が、内側不燃木材部２ａと、外側不燃木材部２ｂとからなること以外は、第１実施形態に係る複層強化木材Ａと同じである。
【００５３】
複層強化木材Ｂにおいては、支持木材部１の周囲に取り付けられたシート部３が露出しないように、該シート部３の外側に内側不燃木材部２ａ及び外側不燃木材部２ｂが設けられているので、仮に周辺で火災が起こっても、複層強化木材Ｂ自体が燃焼することをより防止することができる。これにより、複層強化木材Ｂから他の物体に火が燃え移るという事態も生じず、複層強化木材Ｂが加熱され、支持木材部１に熱が伝わることも抑制することができる。なお、仮に内側不燃木材部２ａ及び外側不燃木材部２ｂが蓄熱したとしても、シート部３により、支持木材部１への熱の伝達が遮断されるため、支持木材部１がダメージを受けることは殆ど無い。
また、複層強化木材Ｂにおいて、支持木材部１は、内側不燃木材部２ａ及び外側不燃木材部２ｂにより保護されているので、火災のみならず、他の外部からの影響を受けることもなく、初期の状態を維持することが可能である。
これらのことから、第２実施形態に係る複層強化木材Ｂは、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージが極めて小さく、強度にも優れるものである。
【００５４】
複層強化木材Ｂにおいて、中空四角柱状の内側不燃木材部２ａ及び外側不燃木材部２ｂは、いずれも、内部に不燃剤を含有する複数の集成ブロック材を互いに連結させて形成されたものである。これにより、複層強化木材Ｂにおいては、支持木材部１に対するシート部３を介した内側不燃木材部２ａの取り付け、及び、内側不燃木材部２ａに対する外側不燃木材部２ｂの取り付けを容易に行うことができる。
【００５５】
複層強化木材Ｂにおいて、内側不燃木材部２ａにおける不燃剤の含有量が５０ｋｇ／ｍ３以上２００ｋｇ／ｍ３未満であり、外側不燃木材部２ｂにおける不燃剤の含有量が２００ｋｇ／ｍ３以上であることが好ましい。
この場合、不燃剤の含有量が少ない内側不燃木材部２ａは、外側不燃木材部２ｂよりも熱伝達抑制効果に優れ、不燃剤の含有量が多い外側不燃木材部２ｂは、内側不燃木材部２ａよりも燃焼防止効果に優れる。
したがって、両者を備える複層強化木材Ｂは、燃焼防止効果及び熱伝達抑制効果を効果的に発揮することが可能となる。
【００５６】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る複層強化木材の第３実施形態について説明する。
第３実施形態に係る複層強化木材Ｃは、外観が四角柱状であり、梁として用いた場合の例である。
図６は、本発明に係る複層強化木材を梁として用いた第３実施形態を示す一部透過斜視図である。なお、図６においては、集成ブロック材の輪郭のみ示す。
図６に示すように、複層強化木材Ｃは、荷重を支持するための木材である支持木材部１と、該支持木材部１の周囲のうち、側面と下面に取り付けられたシート部３と、当該シート部３が露出しないように、当該シート部３の外側に取り付けられた不燃木材部２ｃとを備える。すなわち、複層強化木材Ｃにおいては、支持木材部１の側面及び下面が、少なくとも不燃木材部２ｃによって被覆されている。
なお、複層強化木材Ｃの上面及び端面（断面に平行な面）には、不燃木材部２ｃが設けられていないが、複層強化木材Ｃを梁として用いる場合、上面は床（スラブ）Ｑ等の他の建築材料と接合され、左右の側面は梁（小梁）、柱又は等の他の建築材料と接合されるので、結果として複層強化木材Ｃの上面及び両側の端面は露出しないことになる。
【００５７】
複層強化木材Ｃにおいては、支持木材部１の側面及び下面に取り付けられたシート部３が露出しないように、該シート部３の外側に不燃木材部２ｃが設けられているので、仮に周辺で火災が起こっても、複層強化木材Ｃ自体が燃焼することを防止することができる。これにより、複層強化木材Ｃから他の物体に火が燃え移るという事態も生じず、複層強化木材Ｃが加熱され、支持木材部１に熱が伝わることも抑制することができる。なお、仮に不燃木材部２ｃが蓄熱したとしても、シート部３により、支持木材部１への熱の伝達が遮断されるため、支持木材部１がダメージを受けることは殆ど無い。
また、複層強化木材Ｃにおいて、支持木材部１は、不燃木材部２ｃにより保護されているので、火災のみならず、他の外部からの影響を受けることもなく、初期の状態を維持することが可能である。
これらのことから、第３実施形態に係る複層強化木材Ｃは、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージが極めて小さく、強度にも優れるものである。
【００５８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００５９】
第１〜第３実施形態に係る複層強化木材Ａ〜Ｃにおいては、支持木材部１が四角柱状の木材となっているが、荷重を支持することが可能であれば、これに限定されない。すなわち、支持木材部１は、三角柱状、五角柱状、六角柱状等の多角柱状であってもよく、円柱状であってもよい。
また、不燃木材部２，２ａ，２ｂは中空四角柱状となっているが、支持木材部１の周囲が露出しないように配置可能であれば、これに限定されない。
【００６０】
第１〜第３実施形態に係る複層強化木材Ａ〜Ｃにおいては、支持木材部１として無垢材を採用しているが、合板、単板積層材（ＬＶＬ）、集成材等からなるものであってもよい。
【００６１】
第１〜第３実施形態に係る複層強化木材Ａ〜Ｃにおいては、シート部３（繊維強化プラスチック）が支持木材部１の各側面に、該側面の長手方向に沿って貼着されているが、これに限定されない。
例えば、支持木材部１に対して、シート部３を螺旋状に設けてもよく、リング状に設けてもよい。
【００６２】
第１〜第３実施形態に係る複層強化木材Ａ〜Ｃにおいて、不燃木材部を形成するための集成ブロック材の数は特に限定されない。
図７（ａ）〜図 7（ｄ）は、他の実施形態に係る複層強化木材において不燃木材部を構成する集成ブロック材の数が異なる例を示す水平断面図である。なお、図７（ａ）〜図７（ｄ）においては、集成ブロック材の輪郭のみ示す。
図７（ａ）に示す複層強化木材Ｄは、不燃木材部が２個の集成ブロック材からなり、図７（ｂ）に示す複層強化木材Ｅは、不燃木材部が３個の集成ブロック材からなっている。
図７（ｃ）〜図７（ｄ）に示す複層強化木材Ｆ，Ｇは、いずれも、不燃木材部が４個の集成ブロック材からなっているが、互いに連結した部分の形状が異なったものである。
このように、不燃木材部を分割した際の集成ブロック材の個数は、適宜調整することができる。
なお、これらの複層強化木材Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇは、集成ブロック材を連結させたものであるが、集成ブロック材の代わりに、１枚の無垢材、単板積層材（ＬＶＬ）、合板等を用いてもよい。
【００６３】
第１及び第２実施形態に係る複層強化木材Ａ，Ｂにおいて、集成ブロック材は、複数の板状木材を、互いに貼り合わせたものからなっているが、貼り合わせる板状木材の枚数は特に限定されない。
また、このとき、幅方向の長さが異なる板状木材を採用しているが、幅方向の長さが同じものが含まれていてもよく、幅方向の長さが全て同じものを用いてもよい。
【００６４】
第１及び第２実施形態に係る複層強化木材Ａ，Ｂにおいて、集成ブロック材の端部の側面には、互いの連結のため、凹部、凸部、階段状の部分等を設けているが、必ずしも必須ではない。
図８（ａ）〜図８（ｄ）は、他の実施形態に係る複層強化木材において集成ブロック材の端部の形状が異なる例を示す水平断面図である。なお、図８（ａ）〜図８（ｄ）においては、集成ブロック材の輪郭のみ示す。
図８（ａ）〜図８（ｄ）に示すように、複層強化木材Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋにおいては、集成ブロック材の端部の側面を平面とし、これらの面を互いに接着することにより、集成ブロック材同士を連結させることも可能である。
なお、これらの複層強化木材Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋは、集成ブロック材を連結させたものであるが、集成ブロック材の代わりに、１枚の無垢材、単板積層材（ＬＶＬ）、合板等を用いてもよい。
【００６５】
第１及び第２実施形態に係る複層強化木材Ａ，Ｂにおいて、不燃木材部は、不燃剤を含有する複数の集成ブロック材から形成されているが、不燃剤を含有するものであれば、無垢材、単板積層材（ＬＶＬ）、合板等を採用することも可能である。
【００６６】
本発明に係る複層強化木材においては、その外側の面に、いわゆる仕上げ加工が施されていてもよい。例えば、外装として、公知の塗装が施されていてもよく、公知のシートや突き板、化粧板が貼着されていてもよい。この場合、不燃剤の析出を抑制でき、複層強化木材の耐久性も向上する。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る複層強化木材は、建築物の骨組みである建築材料、例えば、柱や梁として好適に用いられる。
本発明に係る複層強化木材によれば、耐火性に優れると共に、周辺で火災が生じたとしても支持木材部へのダメージが極めて小さく、強度にも優れる。
【符号の説明】
【００６８】
１・・・支持木材部
２，２ｃ・・・不燃木材部
２１・・・第１集成ブロック材（集成ブロック材）
２１ａ，２２ａ，２３ａ・・・凸部
２１ｂ，２２ｂ，２４ｂ・・・凹部
２２・・・第２集成ブロック材（集成ブロック材）
２３・・・第３集成ブロック材（集成ブロック材）
２４・・・第４集成ブロック材（集成ブロック材）
２ａ・・・内側不燃木材部（不燃木材部）
２ｂ・・・外側不燃木材部（不燃木材部）
３・・・シート部
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ・・・複層強化木材
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３・・・厚み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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