(57)【要約】【課題】製造コストを抑制し、且つ耐火性能に優れ、製造も容易な耐火木製構造材を提供すること。【解決手段】本発明の耐火木製構造材１は、角柱状に形成され、長期荷重を支持する荷重支持部１１と、該荷重支持部１１の軸方向に沿う少なくとも３面を被覆する燃えどまり層１２とを備え、燃えどまり層１２は、無処理の無処理ラミナ１４と、無処理木材に難燃薬剤を含浸させた難燃薬剤処理ラミナ１５とを有し、無処理ラミナ１４及び難燃薬剤処理ラミナ１５は、荷重支持部１１の周方向に積層配置された状態で荷重支持部１１を被覆している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
角柱状に形成され、長期荷重を支持する荷重支持部と、該荷重支持部の軸方向に沿う少なくとも３側面を被覆する燃えどまり層とを備え、
前記燃えどまり層は、無処理の無処理木材と、無処理木材に難燃薬剤を含浸させた難燃薬剤処理木材とを有し、
前記無処理木材及び前記難燃薬剤処理木材は、前記荷重支持部の周方向に積層配置された状態で該荷重支持部を被覆している耐火木製構造材。
【請求項２】
前記無処理木材及び前記難燃薬剤処理木材の積層方向における前記無処理木材に隣接する少なくとも一方は、前記難燃薬剤処理木材である請求項１に記載の耐火木製構造材。
【請求項３】
前記燃えどまり層は、前記荷重支持部の各面を被覆する各部において、前記無処理木材と前記難燃薬剤処理木材とが交互に積層配置されている、請求項１又は２に記載の耐火木製構造材。
【請求項４】
前記燃えどまり層は、５０％以上が前記難燃薬剤処理木材により構成されている、請求項１〜３の何れか１項に記載の耐火木製構造材。
【請求項５】
前記燃えどまり層は、角部又は角部の近傍に、前記難燃薬剤処理木材が連続して積層配置されている、請求項１〜４の何れか１項に記載の耐火木製構造材。
【請求項６】
前記荷重支持部は、断面形状が矩形状であり、
前記矩形状の各辺を形成する側面を被覆する前記燃えどまり層の、該側面と直交する方向の厚みは、５５ｍｍ以上である、請求項１〜５の何れか１項に記載の耐火木製構造材。
【請求項７】
前記燃えどまり層の前記無処理木材には、スギの密度（０．３５ｇ/ｃｍ3）よりも高い密度の樹種が用いられる、請求項１〜６の何れか１項に記載の耐火木製構造材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐火木製構造材に関する。
【背景技術】
【０００２】
木材は、火災時に外部から加熱されると表面が燃えて炭化層が形成される。この炭化層が木材の表面に均一に形成されると木材内部への熱の侵入が抑制され、木材内部の構造的な劣化が抑制される。この特性を利用し、柱や梁等に使用する木材を太くし、燃焼後の木材の内部に長期荷重を支持し得る健全な断面が確保されるように、木材の表面に、燃えて炭化層を形成すべき所定の厚みの燃えしろを設ける技術が知られている。このような燃えしろを設けた構造材等を主要構造部に用いて、木造建築物を準耐火建築物とすることも行われている。
【０００３】
木材や木材と他の材料との複合材の表面に燃えしろを設けて、耐火材の部材を得る技術は種々提案されており、例えば、特許文献１には、長期荷重を支持するに足る木材等からなる荷重支持層の外側に、不燃材にしてかつ断熱層を有する断熱材を有した燃えどまり層を設け、さらにその外側に、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設けた構造材が提案されている。また、特許文献２には、未処理層の外側に、難燃薬剤を注入した木材からなる難燃薬剤注入層を設け、その外側に難燃薬剤を含まない表面層を備えた耐火集成材が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３６４５７号公報
【特許文献２】特開２００８−３１７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の構造材は、荷重支持層を燃え止まり層で被覆し、更に燃え止まり層を燃えしろ層で被覆している。また、特許文献２の耐火集成材は、未処理層を難燃薬剤注入層で被覆し、更に難燃薬剤注入層を表面層で被覆している。このように、特許文献１の構造材及び特許文献２の耐火集成材は何れも３層構造となっているため、燃え止まり層に使用される無機系の不燃材や難燃薬剤注入層に使用される難燃薬剤処理木材の使用量が増加し、製造コストが高くなるという問題がある。特に、無機系の不燃材や難燃薬剤処理木材は製造も複雑であることから、結果として、製造工程も長く複雑になるという問題がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、製造コストを抑制し、且つ耐火性能に優れ、製造も容易な耐火木製構造材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、角柱状に形成され、長期荷重を支持する荷重支持部と、該荷重支持部の軸方向に沿う少なくとも３側面を被覆する燃えどまり層とを備え、前記燃えどまり層は、無処理の無処理木材と、無処理木材に難燃薬剤を含浸させた難燃薬剤処理木材とを有し、前記無処理木材及び前記難燃薬剤処理木材は、前記荷重支持部の周方向に積層配置された状態で該荷重支持部を被覆している耐火木製構造材を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、製造コストを抑制し、且つ耐火性能に優れ、製造も容易な耐火木製構造材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る柱仕様の耐火木製構造材を示す横断面図である。
【図２】図２は、図１に示す柱仕様の耐火木製構造材の構造部材の説明図である。
【図３】図３は、図１に示す柱仕様の耐火木製構造材の変形例を示す横断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係る梁仕様の耐火木製構造材を示す横断面図である。
【図５】図５は、図４に示す梁仕様の耐火木製構造材の構造部材の説明図である。
【図６】図６は、実施例１、比較例１及び比較例２に用いた試験体の形状及び寸法を示す斜視図である。
【図７】図７は、燃焼試験１の結果を示すグラフであり、図７（ａ）は実施例１の結果を示すグラフであり、図７（ｂ）は比較例１の結果を示すグラフであり、図７（ｃ）は比較例２の結果を示すグラフである。
【図８】図８は、燃焼試験２の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の第１実施形態の耐火木製構造材１は、木造建築物の柱として使用される横断面形状が矩形状の角材であり、軸方向（長手方向）に延びて配される４側面ａ１〜ａ４を備えている。
本発明の第２実施形態の耐火木製構造材１Ａは、木造建築物の梁として使用される横断面形状が矩形状の角材であり、使用時における上側（軸方向（長手方向）と直交する方向の上側）に配される上面ｂ、下側に配される下面ｃ、及び２つ側面ｄ，ｄを備えている。
【００１１】
第１及び第２実施形態の耐火木製構造材１，１Ａは、図１及び図４に示すように、長期荷重を支持する木製の荷重支持部１１と、該荷重支持部１１を被覆する木製の燃えどまり層１２とを備えている。
【００１２】
荷重支持部１１は、単独で、固定荷重、積載荷重、積雪荷重等の長期に生ずる荷重（長期荷重）に対して構造耐力上安全であるようにその断面設計がなされており、斯かる断面設計は公知である。第１及び第２実施形態における荷重支持部１１の横断面形状は矩形状であり、横断面形状における長辺及び短辺の長さは柱や梁の形状、或いは大きさによって適宜変更することができる。
【００１３】
図２及び図５に示すように、第１及び第２実施形態の荷重支持部１１は、無処理の木材から形成された複数の無処理ラミナ１３を、各無処理ラミナ１３間に配した接着剤を介して、積層された状態で接着して得られたものである。
第１及び第２実施形態の荷重支持部１１では、無処理ラミナ１３は、耐火木製構造材１，１Ａの長手方向（軸方向に同じ）と同方向に長い矩形形状を有しており、耐火木製構造材１，１Ａの長手方向と直交する方向に積層された状態で接着されている。なお、個々の無処理ラミナ１３は、耐火木製構造材１，１Ａの長手方向の全長に亘って連続する一枚の挽き板等であっても良いが、無処理ラミナ１３の全部又は一部は、複数の挽き板等をフィンガージョイント等の接合方法で長手方向に継いだものであっても良い。
【００１４】
無処理ラミナ１３を接着する接着剤としては、水性高分子−イソシアネート系接着剤、レゾルシノール樹脂接着剤、レゾルシノール・フェノール樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、メラミンユリア樹脂接着剤、変性酢酸ビニル樹脂系エマルジョン形接着剤、エチレン酢酸ビニル樹脂系エマルジョン形接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤等が挙げられる。これらのなかでも、レゾルシノール樹脂接着剤又はレゾルシノール・フェノール樹脂接着剤が好ましい。
【００１５】
荷重支持部１１の無処理ラミナ１３に用いられる無処理の木材の例としては、針葉樹であれば、スギ、カラマツ、ベイマツ、グイマツ、ツガ等が挙げられ、広葉樹であれば、ケヤキ、クリ、ミズナラ、タモ等が挙げられるが、これらに限られるものではない。無処理ラミナ１３に用いられる無処理木材としては、０．３５ｇ／ｃｍ3以上の密度の樹種の木材を用いることが好ましく、具体的には、スギ等の木材を用いることが好ましい。また、無処理ラミナ１３に用いられる無処理の木材は、燃えどまり層１２の後述する無処理ラミナ１４に用いられる無処理木材及び燃えどまり層１２の難燃薬剤処理ラミナ１５に用いられる無処理の木材と同じ樹種の木材であっても良く、異なる樹種の木材であっても良い。
【００１６】
燃えどまり層１２は、耐火木製構造材１，１Ａの燃焼時に、形状保持特性に優れた炭化層を耐火木製構造材１，１Ａに形成させるためのものである。火災時の木材の炭化速度は一般に毎分０．６〜１．０ｍｍと言われており、例えば１時間の準耐火性能に対しては４５ｍｍの木材被覆を設ける燃えしろ設計が行われている。しかし、耐火性能になると火災終了後、自然に火が消えることが性能上要求されるため、厚さを増しただけの木材被覆では断熱層になる炭化層の形状保持性が十分ではなく、所定の耐火性能を確保することができない。
【００１７】
これに対して、第１及び第２実施形態の耐火木製構造材１，１Ａにおいては、燃えどまり層１２の構成木材に、無処理木材から形成される無処理ラミナ１４と、無処理木材に難燃薬剤を含浸させた難燃薬剤処理木材から形成される難燃薬剤処理ラミナ１５とを用い、無処理ラミナ１４と難燃薬剤処理ラミナ１５とを、荷重支持部１１の周方向に沿って交互に積層配置した状態で、荷重支持部１１を被覆している。これにより、燃えどまり層１２の燃焼時に形状保持特性に優れた炭化層が形成可能となる。
また、無処理ラミナ１４と難燃薬剤処理ラミナ１５とを荷重支持部１１の周方向に沿って交互に積層配置することで、難燃薬剤処理ラミナ１５の使用量を減らしながら、燃焼を効率的に停止させることができるようになる。例えば、第１及び第２実施形態の耐火木製構造材１，１Ａにおいては、無処理ラミナ１４で熱を吸収しながら炭化して燃焼を止めると共に、難燃薬剤処理ラミナ１５で化学的な熱分解により燃焼を止めている。つまり、第１及び第２実施形態の耐火木製構造材１，１Ａは、無処理ラミナ１４及び難燃薬剤処理ラミナ１５による前述の作用のコンビネーションで、形状保持特性に優れた炭化層を形成しながら燃焼を効率的に停止させている。
【００１８】
第１実施形態の耐火木製構造材１においては、耐火木製構造材１の燃えどまり層１２は、耐火木製構造材１の４側面ａ１〜ａ４のいずれにおいても、少なくとも１時間の耐火性を有している。荷重支持部１１の周囲に設定する燃えどまり層の厚みＬａ１〜Ｌａ４は、安定した耐火性能の観点から、５５ｍｍ以上が好ましく、６０ｍｍ以上が更に好ましい。
【００１９】
同様に、第２実施形態の耐火木製構造材１Ａにおいては、燃えどまり層１２は、側部燃えどまり層１２ｄの厚みＬｄ及び下部燃えどまり層１２ｃの厚みＬｃのいずれについても、少なくとも１時間の耐火性を有している。荷重支持部１１の周囲に設定する燃えどまり層の厚みＬｃ，Ｌｄは、安定した耐火性能の観点から、５５ｍｍ以上が好ましく、６０ｍｍ以上が更に好ましい。また、下部燃えどまり層１２ｃの厚みＬｃが、側部燃えどまり層１２ｄの厚みＬｄよりも厚いことが、熱の伝わりやすい角の部分の材積を抑えながら被覆できる点から好ましい。
【００２０】
また、熱の伝わりやすい角の部分を好適に被覆する観点から、角部又は角部の近傍には、難燃薬剤処理ラミナ１５を連続して積層配置することが好ましい。具体的には、側部燃えどまり層１２ｄの下側の端部又は端部の近傍、或いは、下部燃えどまり層１２ｃの両端部又は両端部の近傍には、難燃薬剤処理ラミナ１５を連続して積層配置することが好ましい。
【００２１】
なお、第２実施形態の耐火木製構造材１Ａは、梁用の構造材であり、使用時における上面ｂには、耐火性能を有する床が載ることにより荷重支持部１１が被覆されるため、荷重支持部１１の上側を被覆する上部燃えどまり層は設けていない。
【００２２】
また本実施形態においては、無処理ラミナ１４等の無処理木材の無処理とは、難燃薬剤処理が施されていないことをいい、難燃薬剤処理の前処理等、例えば、難燃薬剤の含浸を促すインサイジング処理等が施されていないことを示すわけではない。即ち本実施形態に係る無処理ラミナ１４等の無処理木材とは、難燃薬剤処理が施されていない木材をいい、難燃薬剤処理の前処理等、例えば、難燃薬剤の含浸を促すインサイジング処理等も施されていない木材を示すわけではない。
また、本実施形態における無処理ラミナ１４等の無処理木材とは、全くの無処理の木材の他に、所定の機能を発揮させる含有量よりも少ない量の薬剤等を含有している木材も含み、例えば、難燃薬剤の難燃効果を発揮させる含有量よりも少ない量の難燃薬剤を含有している木材も含む。
【００２３】
図１及び図２に示すように、第１実施形態に係る耐火木製構造材１は、無処理ラミナ１４と難燃薬剤処理ラミナ１５とを交互に積層配置し、積層配置した無処理ラミナ１４と難燃薬剤処理ラミナ１５との間に配した接着剤を介して接着して４つのラミナ積層体２０ａ１，２０ａ２，２０ａ３，２０ａ４を得、得られた４つのラミナ積層体２０ａ１〜２０ａ４を荷重支持部１１の４側面に接着剤を介して接合して得られたものである。
【００２４】
ラミナ積層体２０ａ１（ラミナ積層体２０ａ３）は、耐火木製構造材１の側面ａ１（側面ａ３）側で荷重支持部１１を被覆しており、荷重支持部１１と接触する部分に位置する積層体本体部２１ａ１（積層体本体部２１ａ３）と、積層体本体部２１ａ１（積層体本体部２１ａ３）の積層方向の両端に位置する一対の端部２２ａ１，２２ａ１（一対の端部２２ａ３，２２ａ３）とを備えている。
【００２５】
積層体本体部２１ａ１（積層体本体部２１ａ３）の積層方向における両端、即ち、荷重支持部１１の角部と接触する部分には難燃薬剤処理ラミナ１５が配されており、荷重支持部１１の角部を燃え難くしている。図２に示すように、一対の端部２２ａ１，２２ａ１（一対の端部２２ａ３，２２ａ３）には、無処理ラミナ１４と難燃薬剤処理ラミナ１５とが交互に配されているが、図３に示すように、積層体本体部２１ａ１（積層体本体部２１ａ３）の両端と隣接する部分には、難燃薬剤処理ラミナ１５を連続して配することが好ましい。難燃薬剤処理ラミナ１５を、積層体本体部２１ａ１（積層体本体部２１ａ３）の両端の難燃薬剤処理ラミナ１５と連続して配置することで、より一層、荷重支持部１１の角部が燃え難くなる。
【００２６】
一方、ラミナ積層体２０ａ２（ラミナ積層体２０ａ４）は、耐火木製構造材１の側面ａ２（側面ａ４）側で荷重支持部１１を被覆している。ラミナ積層体２０ａ２（ラミナ積層体２０ａ４）は、積層体本体部２１ａ１の端部２２ａ１と積層体本体部２１ａ３の端部２２ａ３との間に配されており、ラミナ積層体２０ａ２（ラミナ積層体２０ａ４）の両端、即ち、荷重支持部１１の角部と接触する部分には難燃薬剤処理ラミナ１５が配されることが好ましい。
【００２７】
また、図４及び図５に示すように、第２実施形態に係る耐火木製構造材１は、無処理ラミナ１４と難燃薬剤処理ラミナ１５とを交互に積層配置し、積層配置した無処理ラミナ１４と難燃薬剤処理ラミナ１５との間に配した接着剤を介して接着して３つのラミナ積層体２０ｃ，２０ｄ，２０ｄを得、得られた３つのラミナ積層体２０ｃ，２０ｄ，２０ｄを荷重支持部１１の下面及び２側面に接着剤を介して接合して得られたものである。
【００２８】
ラミナ積層体２０ｄは、耐火木製構造材１の側面ｄ側で荷重支持部１１を被覆しており、荷重支持部１１と接触する部分に位置する積層体本体部２１ｄと、積層体本体部２１ｄの積層方向の下方側の端部に位置する下端部２２ｄとを備えている。
積層体本体部２１ｄの下端、即ち、荷重支持部１１の角部と接触する部分には難燃薬剤処理ラミナ１５が配されており、荷重支持部１１の角部を燃え難くしている。図５に示すように、下端部２２ｄには、無処理ラミナ１４と難燃薬剤処理ラミナ１５とが配されるが、積層体本体部２１ｄの下端と隣接する部分には、難燃薬剤処理ラミナ１５が配されている。難燃薬剤処理ラミナ１５を、積層体本体部２１ｄの下端の難燃薬剤処理ラミナ１５と連続して配置することで、荷重支持部１１の角部が燃え難くなる。
【００２９】
一方、ラミナ積層体２０ｃは、耐火木製構造材１Ａの下面ｃ側で荷重支持部１１を被覆している。ラミナ積層体２０ｃは、積層体本体部２１ｄの下端部２２ｄ間に配されており、ラミナ積層体２０ｃの積層方向における両端、即ち、荷重支持部１１の角部と接触する部分には難燃薬剤処理ラミナ１５が配されることが好ましい。
【００３０】
無処理ラミナ１４及び難燃薬剤処理ラミナ１５は、耐火木製構造材１，１Ａの長手方向（軸方向に同じ）と同方向に長い形状を有している。個々の無処理ラミナ１４及び難燃薬剤処理ラミナ１５は、耐火木製構造材１，１Ａの長手方向の全長に亘って連続する一枚の挽き板等であっても良いが、無処理ラミナ１４及び難燃薬剤処理ラミナ１５の全部又は一部は、複数の挽き板等をフィンガージョイント等の接合方法で長手方向に継いだものであっても良い。
無処理ラミナ１４及び難燃薬剤処理ラミナ１５を接着する接着剤としては、水性高分子−イソシアネート系接着剤、レゾルシノール樹脂接着剤、レゾルシノール・フェノール樹脂接着剤、メラミン樹脂接着剤、メラミンユリア樹脂接着剤、変性酢酸ビニル樹脂系エマルジョン形接着剤、エチレン酢酸ビニル樹脂系エマルジョン形接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤等が挙げられる。これらのなかでも、レゾルシノール樹脂接着剤又はレゾルシノール・フェノール樹脂接着剤が好ましい。
【００３１】
燃えどまり層１２の無処理ラミナ１４に用いられる無処理木材の例としては、針葉樹であれば、カラマツ、ベイマツ、グイマツ、ツガ等が挙げられ、広葉樹であれば、ケヤキ、クリ、ミズナラ、タモ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。無処理ラミナ１４に用いられる無処理木材としては、０．３５ｇ／ｃｍ3よりも高い密度の樹種の木材を用いることが好ましく、具体的には、カラマツ、ベイマツ等の木材を用いることが好ましい。また、燃えどまり層１２の無処理ラミナ１４に用いられる無処理の木材は、荷重支持部１１の無処理ラミナ１３に用いられる無処理の木材及び燃えどまり層１２の難燃薬剤処理ラミナ１５に用いられる無処理の木材と同じ樹種の木材であっても良く、異なる樹種の木材であっても良い。
【００３２】
また、無処理ラミナ１４は、荷重支持部１１の無処理ラミナ１３に用いられる木材よりも高密度で熱容量の高い木材が用いられることが好ましい。無処理ラミナ１４を、荷重支持部１１の無処理ラミナ１３よりも高密度で熱容量の大きい木材から構成することで、荷重支持部１１への熱の流入を一層効果的に抑制できる。
無処理ラミナ１４の密度としては、０．３５ｇ／ｃｍ3以上が好ましく、より好ましくは０．４０ｇ／ｃｍ3以上である。
荷重支持部１１の無処理ラミナ１３及び燃えどまり層１２の無処理ラミナ１４の密度は、以下のようにして測定することができる。
密度は、無処理ラミナの寸法を測定し、測定した寸法から容積を求め、更に無処理ラミナの質量を測定して単位容積あたりの質量を算出（ＪＩＳＺ２１０１）し、算出した質量から得ることができる。
【００３３】
荷重支持部１１の無処理ラミナ１３及び燃えどまり層１２の無処理ラミナ１４の熱容量は、以下のようにして測定することができる。熱容量は、物体の質量に比熱を乗じて算出することができる。すなわち、荷重支持部１１及び燃えどまり層１２に用いるラミナの質量を測定し、荷重支持部１１及び燃えどまり層１２を構成するラミナの合計質量に一般的な木材比熱を乗じて算出するか、荷重支持部１１及び燃えどまり層１２を構成する集成材の質量を測定し、一般的な木材比熱を乗じて算出することで得ることができる。
第１及び第２実施形態の耐火木製構造材１，１Ａは、燃えどまり層１２の無処理ラミナ１４が一定の熱容量を有していることから、断熱を期待できる形状保持性に優れた炭化層下の熱容量を効率的にいかすことで、より高い耐火性能が得られる。
【００３４】
難燃薬剤処理ラミナ１５に用いられる無処理の木材の例としては、薬剤注入性が良い木材が好ましく、例えば、スギ、ヒバ、ハンノキ、アカマツ等が挙げられるが、これに限定されるものではない。難燃薬剤処理ラミナ１５に用いられる無処理木材としては、０．３５ｇ／ｃｍ3以上の密度の樹種の木材を用いることが好ましく、具体的には、スギ等の木材を用いることが好ましい。また、無処理の木材への薬剤の注入性を向上させるために、刃物、針及びレーザ等によるインサイジングを施しても良い。また、難燃薬剤処理ラミナ１５に用いられる無処理の木材は、荷重支持部１１の無処理ラミナ１３に用いられる無処理の木材及び燃えどまり層１２の無処理ラミナ１４に用いられる無処理の木材と同じ樹種の木材であっても良く、異なる樹種の木材であっても良い。
【００３５】
また、難燃薬剤処理ラミナ１５に用いることができる難燃薬剤としては、リン系防火薬剤、窒素系防火薬剤、ホウ素系防火薬剤、ハロゲン系防火薬剤など一般的な難燃薬剤を使用することができる。具体的には、ノンネンＷ２−５０（窒素リン酸系、丸菱油化工業株式会社製）等を挙げることができる。
また含浸させる難燃薬剤としては、木材に含浸させたとき、輻射熱強度５０ＫＷ/ｍ2でのコーンカロリーメータ試験（ＩＳＯ−５６６０−１）で、準不燃材料級又は不燃材料級の防火性能を示すものであることが好ましい。
【００３６】
難燃薬剤の注入量としては、火災終了後、自然に火が消えることが性能上要求される観点から、固形分で１００ｋｇ／ｍ3以上が好ましく、より好ましくは１５０ｋｇ／ｍ3以上である。
難燃薬剤の木材への含浸させる方法としては、浸漬法、塗布法、スプレー法などの様々な方法を採用することができるが、難燃薬剤の吸収量の調整が可能な減圧・加圧方式が好ましい。難燃薬剤が粉末等の個体の場合、水などの溶媒に溶解又は懸濁させた状態にして木材に含浸させることが好ましい。
【００３７】
以上説明したように、第１及び第２実施形態の耐火木製構造材１，１Ａによれば、燃えどまり層１２の構成木材に、無処理木材から形成される無処理ラミナ１４と、無処理木材に難燃薬剤を含浸させた難燃薬剤処理木材から形成される難燃薬剤処理ラミナ１５とを用い、無処理ラミナ１４と難燃薬剤処理ラミナ１５とを、荷重支持部１１の周方向に沿って交互に積層配置した状態で、荷重支持部１１を被覆している。これにより、燃えどまり層１２の燃焼時に形状保持特性に優れた炭化層が形成可能となる。また、無処理ラミナ１４と難燃薬剤処理ラミナ１５とを荷重支持部１１の周方向に沿って交互に積層配置することで、難燃薬剤処理ラミナ１５の使用量を減らしながら、燃焼を効率的に停止させることができるようになる。これにより、製造コストを抑制し、且つ耐火性能に優れ、製造も容易な耐火木製構造材を提供することができる。
【００３８】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は、斯かる実施形態に制限されず適宜変更可能である。また、前記の各実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に組み合わせることができる。
例えば、第１及び第２実施形態の耐火木製構造材１，１Ａの燃えどまり層１２の無処理ラミナ１４は、隣接する一方又は両方の難燃薬剤処理ラミナ１５と同程度の厚さの無処理ラミナ１４ａの他に、隣接する一方又は両方の難燃薬剤処理ラミナ１５よりも厚さが薄い無処理ラミナ１４ｂであっても良い（図１参照）。この場合、複数の無処理ラミナ１４ｂを積層することで、隣接する一方又は両方の難燃薬剤処理ラミナ１５と同程度の厚さにしたものを１つの無処理ラミナ１４とみなすことができる。例えば図１に示すように、３枚の無処理ラミナ１４ｂを積層することで、隣接する難燃薬剤処理ラミナ１５と同程度の厚さとなる場合には、３枚の無処理ラミナ１４ｂを積層したものを１つの無処理ラミナ１４とみなすことができる。
また、第１及び第２実施形態の耐火木製構造材１，１Ａの荷重支持部１１は、１つのラミナ積層体からなるものに代えて、２つのラミナ積層体から形成しても良く、１本の無垢材から形成しても良い。
また、本発明の耐火木製構造材は、その横断面形状が、長方形に代えて正方形状のものであっても良く、多角形のものであっても良い。つまり、本発明の耐火木製構造材は、四角柱以外にも多角柱形状であっても良い。
【実施例】
【００３９】
（実施例１）
スギ（密度０．３８ｇ／ｃｍ3、含水率１０％程度）から得られた無処理ラミナ１３を積層接着して荷重支持部を形成した。同様に、スギ（密度０．３８ｇ／ｃｍ3、含水率１０％程度）から得られた無処理ラミナ１４と、該無処理ラミナ１４にノンネンＷ２−５０（窒素リン酸系、丸菱油化工業株式会社製）を１５０ｋｇ／ｍ3注入して得られる難燃薬剤処理ラミナ１５とを積層接着して燃えどまり層を形成した。形成した荷重支持部と燃えどまり層とを接着して、図６に示す耐火木製構造材を得た。無処理ラミナ１３どうしの接着及び無処理ラミナ１４と難燃薬剤処理ラミナ１５との接着等には、レゾルシノール樹脂接着剤を用いた。
製造した耐火木製構造材の断面構成は、高さ（図６参照）が４２０ｍｍ、幅（図６参照）が３２０ｍｍの荷重支持部を設定し、その幅方向の一方側に、厚さが６０ｍｍの燃えどまり層を設けた構成とした。
（実施例２）
スギ（密度０．３８ｇ／ｃｍ3、含水率１０％程度）から得られた無処理ラミナ１３を積層接着して荷重支持部を形成した。同様に、カラマツ（密度０．４５ｇ／ｃｍ3、含水率１０％程度）から得られた無処理ラミナ１４と、スギ（密度０．３８ｇ／ｃｍ3、含水率１０％程度）から得られた無処理ラミナにノンネンＷ２−５０（窒素リン酸系、丸菱油化工業株式会社製）を１５０ｋｇ／ｍ3注入して得られる難燃薬剤処理ラミナ１５とを積層接着してラミナ積層体２０ａ１，２０ａ２，２０ａ３，２０ａ４を形成した。得られた４つのラミナ積層体２０ａ１〜２０ａ４を荷重支持部の４側面に接着剤を介して接合し、図１に示す耐火木製構造材を得た。
【００４０】
（比較例１）
スギ（密度０．３８ｇ／ｃｍ3、含水率１０％程度）から得られた無処理ラミナ１３を積層接着して荷重支持部を形成した。同様に、スギ（密度０．３８ｇ／ｃｍ3、含水率１０％程度）から得られた無処理ラミナ１４を積層接着して燃えどまり層を形成した。形成した荷重支持部と燃えどまり層とを接着して、図６に示す耐火木製構造材を得た。無処理ラミナ１３どうしの接着には、レゾルシノール樹脂接着剤を用いた。
（比較例２）
スギ（密度０．３８ｇ／ｃｍ3、含水率１０％程度）から得られた無処理ラミナ１３を積層接着して荷重支持部を形成した。同様に、スギ（密度０．３８ｇ／ｃｍ3、含水率１０％程度）から得られた無処理ラミナ１４にノンネンＷ２−５０（窒素リン酸系、丸菱油化工業株式会社製）を１５０ｋｇ／ｍ3注入して得られる難燃薬剤処理ラミナ１５を積層接着して燃えどまり層を形成した。形成した荷重支持部と燃えどまり層とを接着して、図６に示す耐火木製構造材を得た。無処理ラミナ１３どうしの接着及び難燃薬剤処理ラミナ１５どうしの接着には、レゾルシノール樹脂接着剤を用いた。
【００４１】
（評価）
（燃焼試験１）
実施例１、比較例１及び２で得られた耐火木製構造材を、燃えどまり層側からの１面加熱となるように燃焼炉に収容した。そして、燃えどまり層に通常の火災を想定したＩＳＯ８３４標準加熱により１時間加熱を行い、加熱終了後３時間以上の炉内放冷を行った。その際、荷重支持部と燃えどまり層との境界（加熱面表面からの深さ６０ｍｍの位置）において、上面から、１４０ｍｍ（位置Ａ）、２８０ｍｍ（位置Ｂ）となる各位置における温度変化を計測し、各深さにおける温度の経時的変化を記録した。結果を図７に示す。
【００４２】
実施例１及び比較例２の耐火木製構造材においては、図７（ａ）及び図７（ｃ）に示すように、耐火木製構造材の位置Ａ及び位置Ｂの何れにおいても炭化温度（２６０℃）を越えることなく燃え止まりが確認された。
一方、比較例１においては、燃え止まりが確認できず、耐火木製構造材の位置Ｂにおいて炭化温度（２６０℃）を越えていた。
【００４３】
（燃焼試験２）
実施例２で得られた耐火木製構造材を、その上面及び下面を不燃材の床板で断熱した状態に支持して燃焼炉に収容した。そして、４つのラミナ積層体２０ａ１〜２０ａ４側からの４面加熱となるように通常の火災を想定したＩＳＯ８３４標準加熱により１時間加熱を行い、加熱終了後３時間以上の炉内放冷を行った。その際、荷重支持部と燃えどまり層との境界（加熱面表面からの深さ８０ｍｍの位置）において、上面から、６００ｍｍとなる点Ｐ１〜Ｐ８における温度変化を計測し、温度の経時的変化を記録した。結果を図８に示す。
実施例２の耐火木製構造材においては、図８に示すように、耐火木製構造材における荷重支持部と燃えどまり層との境界において炭化温度（２６０℃）を越えることなく燃え止まりが確認された。
【００４４】
図７及び図８に示す燃焼試験１及び２の結果から、無処理ラミナ１４と難燃薬剤処理ラミナ１５とを、荷重支持部１１の周方向に沿って交互に積層配置した状態で、荷重支持部１１を被覆している燃えどまり層に用いた本発明品（実施例１，２）によれば、燃焼後の表面に、炭化した燃えどまり層が略均一な状態に存在しており、その燃えどまり層が、内部の燃焼を阻止する優れた燃えどまり機能を発現することが判る。
【符号の説明】
【００４５】
１，１Ａ  耐火木製構造材
１１  荷重支持部
１２  燃えどまり層
１３  無処理ラミナ
１４  無処理ラミナ
１５  難燃薬剤処理ラミナ
Ｌａ１〜Ｌａ４  燃えどまり層の厚み
Ｌｃ，Ｌｄ  燃えどまり層の厚み
【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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