(57)【要約】 【課題】磁性木材を使用して、木質建材の虫による食害や腐朽による劣化状況を非破壊的に客観的に診断すること。【解決手段】磁気特性を有する木材である磁性木材を建材として使用すると木質部はシロアリなどの虫による食害や腐朽により一般の木質建材と同様に強度劣化を示すが、磁性木材を用いた木質建材の透磁率を磁気センサ、インピーダンスアナライザ、又はネットワークアナライザにより１０〜１００ＭＨｚの範囲の周波数で測定することによって虫の食害や腐朽による劣化を非破壊的に検査することを可能にした。磁性木材は、磁性流体を木材に減圧又は加圧して注入した含浸型、木粉、磁性粉、接着剤を混合して圧縮した粉体型、又は磁性粉とラッカーを混ぜた磁性塗料を表面に塗布した塗布型、のいずれかからなる、木材と磁性体を組み合わせた複合材である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性木材を用いた木質建材の透磁率を１０〜１００ＭＨｚの範囲の周波数で測定すること
によって虫の食害や腐朽による劣化を非破壊的に検査することを特徴とする磁気特性を有
する木質建材の劣化検出方法。
【請求項２】
磁性木材は、磁性流体を木材に減圧又は加圧して注入した含浸型、木粉、磁性粉、接着剤
を混合して圧縮した粉体型、又は磁性粉とラッカーを混ぜた磁性塗料を表面に塗布した塗
布型、のいずれかからなる、木材と磁性体を組み合わせた複合材であることを特徴とする
請求項１記載の磁気特性を有する木質建材の劣化検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気特性を有する木材である磁性木材を木質建材として使用することによっ
て、虫の食害や腐朽による木質建材の劣化を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の住宅構造は、居住者のプライバシー保護による密閉化、耐震性の向上を目的とし
た大壁化、さらに高断熱、防耐火等から年々複雑化し、年々建築物の劣化状況を把握しに
くくなってきている。木質建材の劣化の原因には、虫害、菌害、風化、老化、釘及び結合
具による劣化、結露、屈力、応力、曲げ、ねじれ、強度などがある。劣化診断法は、（１
）目視、打音診断が主である。その他に、（２）電気伝導を利用した診断法（腐食部分の
電気抵抗の変化の測定）、（３）音波及び超音波の伝搬を利用した非破壊検査法、（４）
Ｘ線検査法、（５）超伝導やＣＴスキャン装置を利用する方法が提案されている。
【０００３】
本発明者は、これまでに建築資材等への応用が期待される「磁性木材」を開発してきた
。「磁性木材」とは、木材と磁性体を組み合わせた複合材である（例えば、特許文献１〜
４、非特許文献１〜２）。磁性木材には、磁性流体を木材に減圧又は加圧して注入した含
浸型、木粉、磁性粉、接着剤を混合して圧縮した粉体型、又は磁性粉とラッカーを混ぜた
磁性塗料を表面に塗布した塗布型、と現在３つの種類がある。また、磁気的な吸着力や電
波遮蔽などの機能を有する新しい建材である磁性木材を開発した（特許文献５、非特許文
献３，４）。
【０００４】
【特許文献１】特開平5-285904号(特許第3414767)公報
【特許文献２】特開平7-263214号公報
【特許文献３】特開平9-129429号公報
【特許文献４】特開2002-239449号公報
【特許文献５】特開2001-118711号公報
【非特許文献１】H.Oka,「Basic Study of Magnetic wood and its application」,International Workshop on Wood and Magneto-electronics in Morioka,Japan,pp.13-18(1996)
【非特許文献２】岡：磁性木材の基礎特性、日本応用磁気学会誌、Vol.23,No.3,pp.757-762(1999)
【非特許文献３】「Journal of Applied Physics」 Vol.91,No.10,Parts 2 and 3,15 May pp.7008-7010(2002)
【非特許文献４】「New Scientist」29,June,p.20(2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
木質建材の安全性を調べ、効率的に保守するために劣化状況を診断することは大切であ
る。そのため正確に、そして客観的な評価ができる劣化診断法が確立される必要がある。
しかし、現在の木質建材の劣化診断法は目視、打音診断が主であるため、これらの診断法
は経験によって劣化状況の進み具合の判断が異なる。さらに、診断する人間によって定性
的・主観的にならざるを得ない。また、木片の採取検査診断法においても正確に劣化部分
を採取しない場合には劣化状況を判断できない。さらに、一旦、診断材料を現場から持ち
帰ることから無駄な時間と費用がかかり適切な診断法とはいえない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
磁性木材の木質部はシロアリなどの虫の食害や腐朽により一般の木質建材と同様に強度
劣化を示すが、本発明者は、磁性木材の磁気的特性のうち透磁率を測定することにより磁
性木材の虫害や腐朽による劣化を非破壊的に検出できることを見出した。
【０００７】
すなわち、本発明は、（１）磁性木材を用いた木質建材の透磁率を１０〜１００ＭＨｚ
の範囲の周波数で測定することによって虫の食害や腐朽による劣化を非破壊的に検査する
ことを特徴とする磁気特性を有する木質建材の劣化検出方法、である。
【０００８】
また、本発明は、（２）磁性木材は、磁性流体を木材に減圧又は加圧して注入した含浸
型、木粉、磁性粉、接着剤を混合して圧縮した粉体型、又は磁性粉とラッカーを混ぜた磁
性塗料を表面に塗布した塗布型、のいずれかからなる、木材と磁性体を組み合わせた複合
材であることを特徴とする上記（１）の磁気特性を有する木質建材の劣化検出方法、であ
る。
【発明の効果】
【０００９】
木質建材として磁性木材を用いることによって、本発明の方法により、木質建材のシロ
アリなどの虫による食害や腐朽を非破壊で客観的に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の方法において、診断対象とする木質建材は、磁性流体を木材に減圧又は加圧し
て注入した含浸型、木粉、磁性粉、接着剤を混合して圧縮した粉体型、又は磁性粉とラッ
カーを混ぜた磁性塗料を表面に塗布した塗布型、のいずれかからなる木材と磁性体を組み
合わせた複合材であり、これらを磁性木材という。
【００１１】
本発明の方法では  磁性木材からなる木質建材の透磁率を磁気センサ、インピーダンス
アナライザ、又はネットワークアナライザにより非破壊で測定する。周波数は１０〜１０
０ＭＨｚ程度が好ましい。この範囲の周波数で測定した場合、透磁率の実数部が変化し、
シロアリ等の食痕による磁性木材表面の１５％程度の減少が透磁率の実数部で２５％程度
の減少にほぼ比例して減少する。１０ＭＨｚよりも低周波帯域での食痕による透磁率特性
の変化はあまり見られない。
【００１２】
食痕数による透磁率以外の特性の変化は最大磁束密度（Bm）,最大磁界（Hm） について
は変化がない。しかし、損失（Pc）,保磁力（Hc）,残留磁束密度（Br）については周波数
が高いほどより小さい食痕数の変化に対応して減少し、一度減少するとそれ以降はあまり
変化しない。これらの値は非常に小さいことからセンシングには向かない。
【００１３】
透磁率は、建造物の一部となっている磁性木材を透携帯型の測定器などを用いてその場
で非破壊的に検査することができる。よって、（１）検査対象である木材を破壊せずに診
断できる、（２）非接触で計測できる、（３）屋外など周囲環境の影響をうけずに測定で
きる、（４）含水率による影響が少ない、などの利点がある。
【実施例】
【００１４】
虫害による食痕を模した試料を作製して以下のとおり透磁率の測定を行った。室温２５
℃、湿度２５％のもと、Ｍｎ−Ｚｎフェライト２５００Ｂ（ＴＯＫＩＮ製、粒径４５〜１
０６μｍ）の磁性粉とラッカーを体積比１：９の割合で混合した磁性粉末をガムテープで
周りをシールしたスターウッド（（株）北進産業製）に塗布量が未乾燥時で２ｍｍとなる
ように塗布し、２４時間乾燥した後、ホールソーを用いて環状に加工して図１に示すよう
な形状の試料１を作成した。そして、試料１に、擬似的な食痕２（直径２ｍｍ）をあけた
。
【００１５】
測定装置はHP4291A及びHP4194Aを使用し、前者では短絡同軸型の磁性体測定用テストフ
イックスチャHP16454Aを用い、後者では巻線を20[turn]巻いて測定した。次にB-H/Zアナ
ライザHPE5060Aを用いて、複素透磁率以外の磁気特性についても測定を行った。測定条件
は周波数f=100[MHz]とf=1[MHz]、励磁電流長Im＝１[A] 一定（ピーク時）とした。
【００１６】
図２（ａ）はHP4194A で測定した、低周波帯域での食痕数による面積の減少率に対する
複素透磁率の減少率であり、図２（ｂ）も同様にHP4291Ａで測定した、高周波帯域での食
痕数による面積の減少率に対する複素透磁率の減少率である。
【００１７】
表１に食痕数の変化による透磁率以外の特性の測定結果を示す。測定結果にある透磁率
の減少率とは食痕をあける前の試料の透磁率特性に対するあけた後の透磁率特性の減少を
比率にしたものである。
【００１８】
【表１】
2005283474.tif 000003
図２（ａ）より低周波帯域での食痕による透磁率変化の割合は95〜100 ％となり変化が
見られなかった。図２（ｂ）より高周波帯域での透磁率の減少率は95％〜75％と食痕数の
変化に応じて減少していく傾向が見られる。
【００１９】
表１からHmはほとんど変化せず、Bmでも最大9 ％しか変化しなかった。Pc,Hc,Brについ
ては100kHzで最大72％、1MHzで最大75％の減少が見られた。さらに、Pc,Hc,Br、は周波数
が高いほど食痕数の変化に対応するが、減少するとその後は食痕数に関係なく変化しなく
なった。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、磁気特性を有する木材である磁性木材を木質建材として使用することによっ
て、木質建材の耐久性をその場で非破壊的に客観的に検査することができる手段を提供す
る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】擬似的な食痕（直径２ｍｍ）をあけた磁性木材試料の模式図である。
【図２】HP4194A で測定した、低周波帯域での食痕数による面積の減少率に対する複素透磁率の減少率(a)及び高周波帯域での食痕数による面積の減少率に対する複素透磁率の減少率(b)を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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