(57)【要約】【課題】木材の外部および内部に応力が加わっても界面剥離が起こらず、その強度が可及的に高められた集成木材を得ること。【解決手段】複数枚の板状木片を接着剤により一体的に接合してなる集成木材であって、該接着剤中にチョップドファイバーが含有されている。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の板状木片を接着剤により一体的に接合してなる集成木材であって、該接着剤中にチョップドファイバーが含有されていることを特徴とする集成木材。
【請求項２】
チョップドファイバーの直径が５０μｍ以下である請求項１記載の集成木材。
【請求項３】
チョップドファイバーの長さが直径に対して３０〜９０００倍の範囲内にある請求項１又は２記載の集成木材。
【請求項４】
チョップドファイバーの含有量が、接着剤の固形分重量に対して０．１〜１０％の範囲内にある請求項１〜３のいずれか１項に記載の集成木材。
【請求項５】
チョップドファイバーの引張強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の集成木材。
【請求項６】
チョップドファイバーがアラミド繊維からなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の集成木材。
【請求項７】
チョップドファイバーがコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレンテレフタラミド繊維からなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の集成木材。
【請求項８】
チョップドファイバーがポリパラフェニレン・テレフタラミド繊維からなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の集成木材。
【請求項９】
チョップドファイバーがＰＡＮ系炭素繊維からなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の集成木材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集成木材に関するものであり、さらに詳しくは、複数枚の板状木片をチョップドファイバーを含む接着剤により一体的に接合してなる集成木材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、森林破壊は世界規模で進んでおり、資源の保護と地球温暖化対策の面から森林保護の機運が高まっている。一方、木材需要は減少しておらず、木材の有効利用は消費国にとって重要な課題となっている。
【０００３】
集成木材はその名の通り、木片（廃材）を寄せ集めて接着剤で互いに接着させ一体化させたものを言い、この集成木材を通常の木材の性能に近づける或いはそれ以上に高めることは、上記社会的背景のもとで従来よりさらに重要な技術となっている。
【０００４】
このような集成木材を製造するため、例えば特開２００１−１３８３０５号公報には、竹を補強剤として用いた集成木材が開示されている。確かに、この方法を用いれば、強度の向上効果はみられるが、物性が互いに異なる材料が複数積層されることになるので、内部での歪み発生や材料劣化の原因になるなどの問題があった。
【０００５】
また、特開２０００−７９６０６号公報には、織布、網状物、不織布などの補強用シート状物が積層された集成木材、特開平１１−１０６１０号公報には、カーボン繊維などの補強材を挟み込んだ集成木材、さらに特開平１０−２０５９号公報には、接着層に高強度繊維シートを挿入した集成木材が開示されているが、これらの集成木材においては、木材の外部および内部に応力が加わった際に界面剥離が起こって木材が破壊に至り易いという問題があり、補強効果と接着界面の接着力を同時に高めた集成木材が切望されていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１３８３０５号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２０００−７９６０６号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開平１１−１０６１０号公報
【０００９】
【特許文献４】
特開平１０−２０５９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点を解消し、木材の外部および内部に応力が加わっても界面剥離が起こらず、その強度が可及的に高められた集成木材を得ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討した結果、集成木材の接着剤にチョップドファイバーを含有せしめてその界面接着力を高めるとき、所望の集成木材が得られることを究明した。
【００１２】
かくして本発明によれば、複数枚の板状木片を接着剤により一体的に接合してなる集成木材であって、該接着剤中にチョップドファイバーが含有されていることを特徴とする集成木材が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明におけるチョップドファイバーとは、有機繊維または無機繊維を１ｍｍ或いは数ｍｍ〜数ｃｍ程度の長さにカットしたもの、または積極的にカットしたものでなくても同様の形状を有するものを指す。ここで、有機繊維または無機繊維を具体的に例示すると、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、ＰＡＮ系炭素繊維などを挙げることができる。
【００１４】
これらの繊維は引張強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、これ以下の場合は、接着剤の凝集力が高い場合にチョップドファイバーの添加の実質的な効果が得られない場合がある。このような繊維の具体例は、コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレンテレフタラミド繊維、パラフェニレン・テレフタラミド繊維、ＰＡＮ系炭素繊維などである。
【００１５】
これらのチョップドファイバーはその直径が５０μｍ以下であることが好ましく、更には３０μｍ以下であることがより好ましい。該直径が５０μｍを越えると、接着剤の厚みや種類によっては木片と接着剤とが剥離しやすくなる場合がある。
【００１６】
また、チョップドファイバーの長さはその直径に対して３０〜９００倍の範囲内であることが好ましく、８０〜２００倍の範囲内であることがより好ましい。この比率が３０倍未満であると、接着剤の厚みや種類によってはチョップドファイバー添加の実質的な効果が奏されない場合がある。一方、この比率が９００倍を越えると、チョップドファイバーが長すぎるので、接着剤の厚みや種類によっては木片と接着剤とが剥離しやすくなる場合がある。
【００１７】
本発明においては、複数枚の板状木片を接着剤により一体的に接合させる際、該接着剤中に上記のチョップドファイバーを含有させることにより、接着剤の応力に対する抵抗力を増し、集成木材全体の強度を高めることができる。
【００１８】
この際の、チョップドファイバーの含有比率は、接着剤の樹脂固形分重量対比０．１〜１０％の範囲内であることが好ましく、０．１％を下回ると接着剤の厚みや種類によってはチョップドファイバー添加の実質的な効果が奏されない場合がある。一方、この比率が１０％を上回ると接着剤の厚みや種類によっては木片と接着剤とが剥離しやすくなる場合がある。
【００１９】
本発明においては、板状木片や接着剤は、従来公知のものが任意に使用でき、例えば、板状木片としては、ポプラ、楓、エルム、バルサムもみ、松、杉、とうひ、ハリエンジュ、ブナ、樺、ダグラスもみ、カメレレ、ファルカータ、地中海松、ラジアータパイン、アカシア・マンギューム等の原木から切削装置（ストランダー）を用いて直接切り出したり、原木から一旦薄いベニヤ単板を切り出し、このベニヤ単板をロータリーカッターや多列ディスクスリッター等の切断装置によって切断することにより得られる短冊状の木片などが例示される。
【００２０】
また、本発明において使用する接着剤としては、例えば、エポキシ系、イソシーネート系、フェノール系の接着剤などが挙げられる。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその内容に限定されるものではない。なお、実施例で用いた試験片の作製方法、評価方法は下記の通りである。
【００２２】
（１）曲げ試験
ＪＩＳ  Ｚ  ２１０２に基づき、４点曲げ（３等分点載荷）試験を行なった。尚、試験片としては、４ｃｍ×１２ｃｍ×３ｍの木片３枚の、１２ｃｍ×３ｍの面同士を接着剤により一体的に接合し、１０５℃で５分間加熱養生した後、室温にて７日間放置したものを使用した。
【００２３】
［実施例１〜２１、比較例１］
チョップドファイバーとして、表１に示す直径及び長さを有する、帝人（株）製のコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレンテレフタラミド繊維（商品名：「テクノーラ」、引張強度２５ｃＮ／ｄｔｅｘ、表１中ではアラミド１と表示）、帝人（株）製のポリメタフェニレン・イソフタラミド繊維（商品名：「コーネックス」、引張強度４．９ｃＮ／ｄｔｅｘ、表１中ではアラミド３と表示）、テイジン・トワロン製ポリパラフェニレン・テレフタラミド繊維（商品名：「トワロン」、引張強度１９ｃＮ／ｄｔｅｘ、表１中ではアラミド２と表示）、東邦テナックス（株）製ＰＡＮ系炭素繊維（引張強度２３ｃＮ／ｄｔｅｘ）、日東紡（株）製ガラス繊維（引張強度８．５ｃＮ／ｄｔｅｘ）、ユニチカ（株）製ビニロン繊維（引張強度７ｃＮ／ｄｔｅｘ）、ダイワボウ（株）製ポリプロピレン繊維（引張強度３．６ｃＮ／ｄｔｅｘ）、及び大阪ガス（株）製ピッチ系炭素繊維（商品名：「ドナカーボ」、引張強度４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ）を用いた。
【００２４】
該チョップドファイバーを、アイカ工業（株）製の木材用接着剤アイカアイボンＡＵ−７１０３ＥＦ（主剤）及びＡＵＨ−１（硬化剤）を配合比１００対１０で攪拌混合した接着剤中に混合させ、上記の曲げ試験用試験片を作成した。
【００２５】
チョップドファイバーの種類とその添加量、並びに試験片の曲げ強度を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2004243717.tif 000002
【００２７】
表１から明らかなように、チョップドファイバーが含有された接着剤により接合されてなる集成木材は優れた曲げ強度を示す。