MOKUZAI HOZON（Wood Protection）39（1），24－31（2013）

資料

アセチル化木材と高耐朽性樹種の耐朽性評価－屋外用途（ウッドデッキ等）を想定して－酒井温子＊１，池上智重＊２，民谷浩二＊３

天然林で産する高耐朽性樹種の代替材の候補の１

１．はじめにつと考え，アセチル化木材と16種の高耐朽性樹種

長期優良住宅の普及の促進に関する法律が，平等に対して室内耐朽性試験を行い，耐朽性を比較

成21年６月より施行となり，一般住宅の寿命を延した。その際，アセチル化木材に対しては，材料ばす取り組みが始まっている。また，公共建築物の木口端部と中央付近とから試験体を採取し，部等における木材の利用の促進に関する法律が平成位による差も確認した。

22年10月より施行され，さらに京都議定書の第二２．材料と方法

約束期間では，樹木の生育期間のみならず木材と2.1しての使用中も二酸化炭素を固定し続けるという材料考え方が導入された。このように，以前にも増しアセチル化木材として，タイタンウッド社が製て，木材を利用する際に耐久性が強く求められて造したアコヤ（商品名）を使用した。樹種は，管いるが，これは建築物の構造材に限ったことでは理された森林から得られたラジアタパイン辺材なく，ウッドデッキ等の屋外用途においても同様で，製造者によると，アセチル化による重量増加である。

率（アセチル化度）は19％以上とのことであった。

アセチル化木材が，高い耐朽性や寸法安定性を有することはすでによく知られているがまた全乾密度は0.52であった。幅155mm，厚み，従26mm，長さ４m の板目板３枚を任意に選択し，来のアセチル化処理が，木粉や薄い材料を対象とこのうち１枚（以後，アセチル化木材（A）と呼していたのに対して，近年，処理技術が向上し，厚ぶ）については，板の木口端部付近（250mmまで）い板材に対しても処理がなされるようになり ，と，長さおよび幅方向のほぼ中央で，試験体を切ウッドデッキや木製サッシ等への利用が検討されり出した。残る２枚（以降，アセチル化木材（B）始めた。

および（C）と呼ぶ）からは，任意の位置で試験

１，２）

３）

一方，ウッドデッキ等のエクステリア製品の材体を採取した。

料として，イペ，ウリン等の高耐朽性樹種も人気一方，高耐朽性樹種等として合計16種を使用しがある。しかし，高耐朽性樹種の中には天然林をた。すなわち，輸入広葉樹材のイペ（Tabebuia

伐採することでしか入手できない木材も含まれてspp .，全 乾 密 度 1.08），ウ リ ン（Eusideroxylon

おり，環境保護の観点等から，今後，使用が困難

zwageri Teysm. et Binn.，全 乾 密 度 0.97），セ ラになる場合も予想される。

ンガンバツ（Shorea spp.，全乾密度0.82），チー

そこで，管理された森林において計画的に伐採

ク（Tectona grandis ，全乾密度0.59），イタウバ

された植林木にアセチル化処理を行った材料を，（Silvia itauba ，全乾密度0.82），マニルカラ（Ma-＊１ 奈良県森林技術センター＊２ 池上産業株式会社＊３ タミヤ株式会社
Corresponding author：Haruko Sakai（sakai-haruko@office.pref.nara.lg.jp）

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nilkara spp.，全乾密度1.00），アサメラ（Afrormosia

さを20×20×20mm とし，耐候操作を実施せずにelata Harms.，全乾密度0.51），アピトン（Diptero-60日間の腐朽操作を行うことが多い。しかし，ウ

carpus spp.，全乾密度0.73），クルイン（Diptero-ッドデッキや木製サッシのように雨水や直射日光

carpus spp.，全乾密度0.65），国産広葉樹材のクに暴露される環境で長期間の使用を想定する場

リ（Castanea crenata Sieb. et Zucc.，全 乾 密 度合，処理木材のみならず素材に対しても，腐朽操0.48），輸入針葉樹材のサイプレスパイン（Callitris

作前に水濡れと乾燥を行い，含有成分の溶出と揮glauca ，全乾密度0.62），ベイスギ（Thuja plica-

散を促す，すなわち，JIS K 1571に準じた耐朽性

ta ，全 乾 密 度 0.35），ベ イ ヒ バ（Chamaecyparis

試験が実態に合うと思われる。

nootkatensis ，全乾密度0.50），国産針葉樹材のコ

具体的には，アセチル化木材（A）～（C）と，ウヤマキ（Sciadopitys verticillata Sieb. et Zucc.，

すべての高耐朽性樹種およびスギ辺材から採取し全 乾 密 度 0.46），ヒ ノ キ（Chamaecyparis obtusa

た20×20×10mm の大きさの試験体は，採取後１Endl.，全乾密度0.37）およびスギ（Cryptomeria

週間以内に，耐候操作を開始した。耐候操作は，japonica D. Don，全乾密度0.38）であった。

JIS K 1571に準じて，流水中に８時間と60℃の乾これらは，2011年に一般に流通していた材料であり，肉眼および顕微鏡による観察結果を文献

燥器内に16時間置くことを１サイクルとして，10４－６）サイクルを実施した。また，耐候操作の影響を知や木材標本と照合することで樹種鑑定を行った。

るために，耐候操作を行わない場合も設定した。

また，一般にアピトンとはフィリピンにおけるその後，60℃恒量を測定してから，オオウズラ

Dipterocarpus 属の樹木の総称，クルインとはイタケおよびカワラタケによる腐朽操作を実施しンドネシアにおける同じ属の樹木の総称であるた。腐朽期間は12週間とした。腐朽操作後に再度が，今回の供試材料は，それぞれの名前で流通し60℃恒量を測定し，この間に生じた質量減少率をていた材である。コウヤマキとスギは天然乾燥材算出した。平均質量減少率と標準偏差は，小数点であるが，その他については，人工乾燥の有無や以下を四捨五入して整数で示した。なお，アセチ

その方法等の履歴が不明であり，さらに個体や産ル化木材（B）と高耐朽性樹種等は同時に腐朽操地等による材質の差違もあり得ることから，今回作を行い，菌の活性が同じ状態で結果を比較できの供試材料がその樹種を代表するものとは限らなるようにした。

い。試験体は，節や顕著な目切れ等の欠点を含ま2.2.2ない心材部分から採取した。

JIS Z 2101に準じた室内耐朽性試験

JIS K 1571による耐朽性試験の結果，一般に耐また，以上の材料と比較するために，耐朽性の朽性が中程度もしくは高いと言われているにもか低い材料としてスギ辺材とブナ（Fagus crenata ）かわらず質量減少率が高かったアピトン，クルイ辺材も使用した。

ン，ベイスギ，ベイヒバ，ヒノキおよびスギの各

これらの試験体の大きさは，JIS K 1571：2010

心材部分に対して，JIS Z 2101による耐朽性試験「木材保存剤－性能基準及びその試験方法」5.2.1.1も実施した。比較のために，スギ辺材とブナ辺材注入処理用（以降，JIS K 1571と呼ぶ）に準じたも使用した。試験体は，JIS K 1571に供した試験試験に供する際には，木口面20×20mm，繊維方体を採取した後，約４カ月間室内で紙箱に入れて向10mmとし，JIS Z 2101：2009「木材の試験方法」

保管していた材料（長さ約300mm）より，端部26. 耐朽性試験（以降，JIS Z 2101と呼ぶ）に準を10mm 程度除去してから採取した。採取後は，じた試験に供する際には，木口面20×20mm，繊耐候操作を実施せずに，オオウズラタケとカワラ維方向20mm とした。試験体数は，条件ごとに９タケによる腐朽操作を行った。腐朽期間は60日間体または12体とした。とし，この前後に測定した60℃恒量から質量減少2.2率を算出した。平均質量減少率と標準偏差は，小2.2.1

方法
JIS K 1571に準じた室内耐朽性試験

数点以下を四捨五入して整数で示した。

通常，木材の素材の性質として耐朽性を調べる
場合には，JIS Z 2101に準拠して，試験体の大き木材保存

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m のラジアタパイン辺材板目板）について，内３．結果と考察
3.1部まで高い耐朽性があることが確認されたといえアセチル化木材（A）～（C）の耐朽性る。

腐朽操作終了時点で，オオウズラタケの菌糸は今村らによると２），アセチル化によるスプルーすべてのアセチル化木材の全表面を覆っていた。

スの重量増加率が増加すると，オオウズラタケおまた，カワラタケの菌糸は試験体表面を部分的によびカワラタケによる質量減少率は低下し，オオ薄く被覆していた。菌糸の被覆はあったものの，ウズラタケの場合はアセチル化による重量増加率

試験後の試験体は，図１に示すように，部分的にが15～20％で，またカワラタケの場合は重量増加変色が見られたが，形状に変化はなかった。

率が５％程度で，JIS K 1571による質量減少率は腐朽操作による平均質量減少率と標準偏差を表ほとんど認められなくなる。製造者によると，今１に示した。表１からわかるように，アセチル化回の供試材料は，アセチル化によるラジアタパイ

木材（A）～（C）のいずれにおいても，小数点ンの重量増加率が19％以上とのことであり，樹種以下を四捨五入した結果，平均質量減少率は０％は異なるものの，今村らの試験結果と合致していであった。ばらつきも少なく，全試験体の中でもる。

っとも高い数値はオオウズラタケで0.3％，カワ

今回の供試材料のように，内部まで高い性能がラタケで2.6％であった。このことから，今回試付与されておれば，切断や表面切削等の加工をし験に供した材料（幅155mm，厚み26mm，長さ４ても，耐朽性の低い未処理部分が露出するといっ

図１ アセチル化木材（B）の JIS K 1571による腐朽操作終了後の試験体左から，オオウズラタケ（耐候操作なし，あり），カワラタケ（耐候操作なし，あり）
表１

アセチル化木材の室内耐朽性試験結果
平均質量減少率と標準偏差＊１（％）
オオウズラタケ試験体

JIS Z 2101＊２

カワラタケ

JIS K 1571＊３

JIS Z 2101＊２

JIS K 1571＊３

耐候操作 なし 耐候操作 なし 耐候操作 あり 耐候操作 なし 耐候操作 なし 耐候操作 あり
アセチル化木材（A）木口端部付近

０（０）

－０（０）

０（０）

－０（１）

０（０）

－０（０）

０（０）

－０（０）

（B）

－０（０）

０（０）

－０（０）

０（０）

（C）

－－０（０）－－０（０）

＊５

スギ辺材

49（６）

－59（３）

25（１）

－

38（３）

ブナ辺材＊５

53（６）

－－

43（４）

－－

（A）中央部付近＊４＊１ （ ）内の数値が標準偏差。－は試験未実施を示す。
＊２ 試験体の大きさは20×20×20mm，腐朽期間は約60日間。
＊３ 試験体の大きさは20×20×10mm，腐朽期間は12週間（約84日間）。
＊４ 表２に示す素材と同時に供試した。
＊５ アセチル化木材（A）と同時に供試した。

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― 27 ―た危険性がないことは，大きな長所といえる。

3.2.1

長期間の野外使用に適する樹種

一方，懸念される点としては，室内耐朽性試験

JIS K 1571では，木材保存剤で処理された試験は，あくまで促進的に初期性能を見るための試験体に耐候操作を施した後に，オオウズラタケおよであり，この性能が長期間維持されるかどうかはびカワラタケによる腐朽操作を行い，平均質量減

現時点では不明である。アコヤを製造しているタ少率が両菌に対していずれも３％以下であること

イタンウッド社は，このアセチル化木材についてを，木材保存剤の合格基準としている。そこで，野外非接地環境で50年，地中や淡水中で25年の耐今回の試験結果についても JIS K 1571で耐候操作用年数を保証しているが，木材中に導入されたアありの試験条件で質量減少率３％を基準値とするセチル基が，高温多湿な日本の屋外環境下でどのと，表２よりイペ，ウリン，セランガンバツ，チー程度の期間安定であるかは，今後の検討課題であク，イタウバ，マニルカラ，サイプレスパインおる。

よびコウヤマキの各心材が，この基準を満たした。

3.2

高耐朽性樹種等の耐朽性

これらの代表として，図２に，試験後のウリン心表２では，腐朽操作による平均質量減少率と標材試験体を示した。供試菌の差違や耐候操作の有準偏差を樹種ごとに示した。質量減少率と腐朽操無によらず，試験体の形状は試験前と変化してお作中の試験体への菌糸の被覆状況には関連があらず，この様子からも耐朽性の高さがうかがえる。

り，オオウズラタケによる質量減少率が高いとい

図３では，全乾密度と JIS K 1571による質量減う結果が出た試験体については，菌糸の被覆量が少率の関係を示した。今回の供試材料の中で，全多く，試験体上面に子実体が形成されることが多乾密度が0.8以上の５樹種はいずれも質量減少率かった。また，カワラタケによる質量減少率が高が３％以下であった。理論的に考えても，腐朽菌い試験体では，菌糸の被覆面積や被覆量が多い傾の活動により同一量の木材実質が失われた場合，向にあった。

密度が高い材料ほど質量減少率は低い値となるた
表２

高耐朽性樹種等（素材）の室内耐朽性試験結果
平均質量減少率と標準偏差＊１（％）

樹種＊４

オオウズラタケJIS Z 2101

カワラタケ

JIS K 1571

＊２

JIS Z 2101

＊３

JIS K 1571＊３＊２

耐候操作 なし 耐候操作 なし 耐候操作 あり 耐候操作 なし 耐候操作 なし 耐候操作 あり

広葉樹材

イペ－０（０）

０（０）

－０（０）

０（０）

ウリン－０（０）

０（０）

－０（０）

０（０）

セランガンバツ

－１（１）

２（１）

－０（０）

３（２）

チーク

－

２（１）

３（１）

－

１（０）

０（０）

－１（０）

１（０）

－０（０）

０（０）

－

１（１）

２（１）

－

１（１）

３（２）

アサメラ

－

２（１）

５（２）

－12（４）

21（２）

アピトン

12（２）

36（５）

41（５）

16（３）

32（４）

35（４）

クルイン

14（３）

22（４）

19（６）

14（３）

22（２）

23（３）

クリ

２（０）

１（１）

11（５）

17（８）

28（20）

44（10）

ブナ辺材

43（２）

－－32（５）

－－

－

０（０）

３（２）

－０（０）

０（０）

輸入材 ベイスギ

８（９）27（20）

41（４）

１（０）

２（１）

０（０）

ベイヒバ

14（２）45（６）

52（７）

３（１）

２（３）

０（０）

輸入材 イタウバ
マニルカラ

国産材

サイプレスパイン
針葉樹材

コウヤマキ
国産材

－０（０）

０（１）

－

１（０）

０（０）

ヒノキ

５（５）

18（13）

39（９）

７（５）

12（12）

22（11）

スギ

３（２）

14（８）

36（４）

２（１）

２（１）

６（５）

スギ辺材

47（６）

53（９）

－

22（３）

41（６）

－

＊１～＊３は表１に同じ。
＊４ 特に記載のない場合は心材である。

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図２ ウリン心材の JIS K 1571による腐朽操作終了後の試験体左から，オオウズラタケ（耐候操作なし，あり），カワラタケ（耐候操作なし，あり）

め，今回のような室内試験と評価方法を用いると，高密度の材料は耐朽性が高いという判定を受けやすくなる。しかし，図３によると，全乾密度が低くても質量減少率が低い樹種も存在することから，質量減少率への密度の関与はあるとしても，それほど顕著なものではないと考えられ，今日までの多くの研究が示してきたように７，８），木材の耐朽性にとって最も重要な因子は抽出成分である。
JIS K 1571で耐候操作ありの試験条件で質量減少率が３％以下となった８樹種については，それぞれが保有する抽出成分が木材保存剤に匹敵する極めて高い抗菌力を有し，かつ水濡れや乾燥にも耐えうる，つまり耐候性も有することから，長期間の野外使用にも耐えうる可能性が高い。国産材の中では，コウヤマキがイペ等と同等の耐朽性を示した。コウヤマキは，一部の地域で植林されているが，現在，蓄材量が少なく，まとまった量が図３

市場に出てくることは少ない。今後，無処理で屋外使用に適する木材を国内で安定して得るため

 耐朽性樹種（心材）における密度と腐朽に高よる質量減少率の関係

A：耐候操作なし，B：耐候操作ありに，植林することを提案したい。
3.2.2

屋内湿潤環境で使用できる樹種著しい方の木口面を上にして示した。これらの図

耐朽性が高いと言われているクリ，ベイスギ，より，特に供試菌がオオウズラタケの場合，耐候ベ イ ヒ バ，ヒ ノ キ お よ び ス ギ 各 心 材 は，JIS K操作を実施することで木口面から腐朽が進行した

1571の試験では，質量減少率が高く，前述のイペことが確認できる。ウッドデッキのように，野外等と比べると顕著な差があった。耐候操作をするで雨水や直射日光が当たるような厳しい環境で使ことで質量減少率が増加しており，水濡れや乾燥用する場合，木口面の露出箇所，たとえば，部材の繰り返しで抗菌成分が徐々に消失する可能性がの端部，表面割れやボルト穴付近から徐々に腐朽高い。試験後の試験体の様子を，図４にクリ心材が進行し，イペ等よりも耐用年数が短くなる可能について，図５にベイスギ心材について，腐朽が性がある。

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しかしながら，JIS Z 2101による試験結果では，ツ，チーク，コウヤマキ各心材については，浅川

スギ辺材やブナ辺材よりも，クリ，ベイスギ，ベ実験林での現在の JIS K 1571：2010「木材保存剤イヒバ，ヒノキおよびスギ各心材の質量減少率は－性能基準及びその試験方法」5.2.3野外試験に準著しく小さく，これらの木材が高い耐朽性を有す

じた野外杭試験で耐用年数10年以上が確定していることも明らかである。住宅の床下等，雨水や直る10，11）。一方，これらよりも室内耐朽性試験で質射日光に直接暴露されない環境で，高耐朽性樹種量減少率が高かったクリ，ベイスギ，ベイヒバ，として使用することが可能と思われる。また，今ヒノキ各心材では，耐用年数7.0～7.5年，アピトン，回得られた JIS Z 2101による質量減少率は，既往クルイン，スギ各心材では，耐用年数は3.5～6.0の試験結果よりも全般に高い値であった 。その年となっており10，11），両試験結果はよく対応して原因として，材料の個体差とともに，供試菌の活いる。

９）性が高かったことも考えられる。
3.2.3

なお，ここでいう野外杭試験における耐用年数

耐用年数とは，JIS K 1571により木口断面が30×30mm の高耐朽性樹種であっても，抗菌力のある抽出成

杭の平均被害度が2.5を越える年数と定義されて分が経年と共に徐々に揮散や溶脱等により木材中おり，大きさや形状が様々な木材製品にその年数から失われると，いずれは腐朽しやすくなり，寿をそのままあてはめることは適切ではない。また，命を迎えると考えられる。

ウッドデッキのような非接地で板を横に使う用途

今回の JIS K 1571による室内耐朽性試験で質量での耐用年数は，接地の杭とは異なることから，減少率が３％以下となったウリン，セランガンバ

今回の室内耐朽性試験結果や既往の杭試験結果を

図４ クリ心材の JIS K 1571による腐朽操作終了後の試験体左から，オオウズラタケ（耐候操作なし，あり），カワラタケ（耐候操作なし，あり）

図５ ベイスギ心材の JIS K 1571による腐朽操作終了後の試験体左から，オオウズラタケ（耐候操作なし，あり），カワラタケ（耐候操作なし，あり）

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元に，各材料で作ったウッドデッキの耐用期間の引用文献

長短は推定できても，具体的な年数を示すことは１）Stamm, A. J. and Baechler, R. H.：Decay resistance and dimensional stability of five modified woods. Forest Products Journal , 10（1），22－26（1960）．
２）Imamura, Y. and Nishimoto, K.：Some aspects on resistance of acetylated wood against
biodeterioration. Wood Research , 74, 33－44（1987）．
３）Rowell, R. M., Kattenbroek, B., Ratering, P.,Bongers, F., Leicher, F., and Stebbins, H.：Production of Dimensionally Stable and Decay Resistant Wood Components Based on Acetylat i o n . 1 1 D B M C（T h e 1 1 t h I n t e r n a t i o n a l
Conference on Durability of Building Materialsand Components）T12, 2008.
４）緒方健：“南洋材の識別”，社団法人日本木材加工技術協会，1985．
５）島地謙，伊東隆夫：“図説 木材組織”，地球社，1982．
６）日本材料学会木質材料部門委員会編：“木材工学辞典”，1982，pp.732－750．
７）㈳ 日 本 木 材 保 存 協 会 編 ：“木 材 保 存 学”，
1972，pp.63－72．
８）今村博之ら編：“木材利用の化学”，共立出版，
1983，pp.151－160．
９）たとえば，奈良県森林技術センター編：“改訂 版 木 材 加 工 技 術 ハ ン ド ブ ッ ク”，2000，pp.300－302．
10）松岡昭四郎，雨宮昭二，庄司要作，井上衛，阿部寛，内藤三夫：各樹種の野外試験による耐朽性調査結果，林業試験場研究報告，232，109－
135（1970）．
11）松岡昭四郎，井上衛，庄司要作，鈴木憲太郎，
山本幸一：日本産，および南洋産材の野外に設置した杭の腐朽経過と耐用年数，林業試験場研究報告，329，73－106（1984）．
12）柳川靖夫，民谷浩二：アセチル化木材を使用した集成材の接着性能と寸法変化，奈良県森林技術センター研究報告，41，59－67（2012）．
13）柳川靖夫，民谷浩二：アセチル化木材の縦つぎ材製造条件，奈良県森林技術センター研究報
告，41，69－71（2012）．
（2012.９.18受付）

難しい。

４．まとめ
オオウズラタケとカワラタケを使った促進的な腐朽操作と，それに加えて，あらかじめ使用環境を考慮して水濡れと乾燥を組み込んだ耐候操作とを合わせて，アセチル化木材と高耐朽性樹種の耐朽性について評価した。
JIS K 1571に準拠した室内耐朽性試験の結果，今回使用したアセチル化木材は，イペ，ウリン等の８種の高耐朽性樹種と共に，オオウズラタケおよびカワラタケによる質量減少率が３％以下となり，高い耐朽性と耐候性を有すると判断された。
また，今回使用したアセチル化木材は内部も耐朽性が高く，切断や表面切削を行っても未処理部分が露出する恐れはなかった。したがって，今回使用したアセチル化木材とイペ，ウリン等とは，材料の耐朽性や耐候性の点で同等であり，アセチル化木材はイペやウリンの代替になりうると言える。ただし，耐用年数，すなわちどれだけ長期間の使用に耐えうるかは，今回の促進的な試験では明らかにできないため，今後，野外試験等による確認が必要となる。
また，高耐朽性木材の中には，腐朽操作前に耐候操作を実施すると，腐朽による質量減少率が増加する樹種があった。この特徴を持つ樹種については，雨水や直射日光に直接暴露される野外よりも，住宅床下等で使用することが適すると考えられた。
なお，アセチル化木材も高耐朽性樹種も，実際の使用にあたっては，寸法安定性，加工性，接着性12，13），金属腐食性等，耐朽性以外の性能も把握しておく必要があることは言うまでもない。また，今回の結果の活用にあたっては，素材は個体差があることから，表２は今回使用した材料の結果であることに留意されたい。

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要旨

アセチル化木材（ラジアタパイン辺材，アセチル化度19％以上）と16種の高耐朽性樹種等について，JIS K 1571：2010「木材保存剤－性能基準及びその試験方法」5.2.1.1注入処理用に準拠して，室内耐朽性試験を実施した。その結果，腐朽操作前に耐候操作（流水中の浸せきと60℃乾燥の10回繰り返し）を実施しても，今回使用したアセチル化木材は，イペ，ウリン等の一部の高耐朽性樹種と共に，オオウズラタケおよびカワラタケによる質量減少率が３％以下となり，高い耐朽性と耐候性を有すると判断された。また，今回使用したアセチル化木材は，４m の板材の木口端部付近のみならず中央付近においても，同様の高い耐朽性能を示した。一方，一般に高耐朽性樹種と呼ばれる木材の中には，腐朽操作前に耐候操作を実施すると，腐朽による質量減少率が増加する樹種があった。この特徴を持つ樹種については，雨水や直射日光に直接暴露される野外よりも，屋内（湿潤環境含む）で使用することが適すると考えられた。

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