本発明において木質材片同士を結合させる� ��めに用いられる結合剤には、アカシア由来� ��タンニンまたはそれを変性してなる変性タ� ��ニンを含有するタンニン系接着剤が用いら� ��る。
 この結合剤は、粘着性を有するのが好まし� ��、この粘着性とは、互いに接触した木質材� ��が結合剤の粘りつきによって剥がれたり移� ��し難くなる特性のことを意味し、具体的に� ��、JIS Z0237に記載されている傾斜式ボールタ ック試験において、傾斜30度でのボールナン� ��ーが好ましくは2インチ以上、より好ましく は3インチ以上である。

 アカシア由来のタンニンは、一般にアカシ� ��の樹木からの抽出物であり、木質系成形材� ��との親和性が良く、適度な粘着性を有し、� ��に、硬化すると高強度になる。
 アカシアの樹種は特に限定されないが、好� ��しくはモリシマアカシア(ブラックワトル)� �用いられる。
 モリシマアカシアから抽出されるタンニン� ��、架橋剤や硬化剤との反応性が極めて高く� ��また、糖類などの不純物の含有量が少ない� ��いう特徴がある。したがって、タンニン系� ��着剤とした場合に、反応性の高い硬化剤(例 えば、ホルムアルデヒド)だけでなく、反応� �の低い硬化剤(例えば、ヘキサメチレンテト� ��ミン)を用いた場合でも、接着剤としての反 応性が高いので高強度な木質系複合材料とす ることができる。また、タンニン系接着剤を 水溶液として用いる場合には、モリシマアカ シア由来のタンニンは他のタンニンより粘度 が低くなるために、ハンドリング性が良く、 木質材片との混和ムラが出来にくいという利 点もある。

 タンニンには糖などの不純物が混入してい� ��も特に問題にはならないが、高強度の木質� ��複合材料を得ようとする場合には、不純物� ��少ない方がよい。タンニンの純度は例えばS tiasny Value(以下、「SV」と記す)で評価するこ� ��ができ、SVは、好ましくは50以上、より好ま しくは70以上である。
 なお、上記SVは、例えば以下のようにして� �めることができる。
 すなわち、予め乾燥した試料(樹皮抽出物、 或いは標準カテキン)を、容量25mlの丸底フラ� ��コに約100mg秤取り、蒸留水10ml、37%ホルムア� ��デヒド水溶液2ml、塩酸(10規定)1mlをこの順に 添加した後、フラスコを加熱し、30分間沸騰� ��せる。加熱後直ちに、予め質量を測定した� ��ラスフィルターで試料を一気にろ過し、熱� ��、メタノールで順次洗浄する。ガラスフィ� ��ターを105℃のオーブンで一晩乾燥させ、質� ��を測定して残渣質量を算出し、以下の式を� ��いて算出する。なお、値の補正のために、� ��準カテキンのSVも測定する。
 SV=(残渣質量/試料質量)×(104.1/標準カテキン� ��SV)×100

 本発明において、上記タンニンは、抽出し� ��ままのものを用いてもよいが、接着剤とし� ��の性能や粘度等で改質の必要がある場合に� ��変性して改質した変性タンニンとして用い� ��もよい。
 以下、このようなタンニンや変性タンニン� ��総称して(変性)タンニンということもある� �
 (変性)タンニンは、粉体のまま取り扱って� �よいが、取扱いやすさや接着剤に用いて得� �れる木質系複合材料の性能等を考慮すると� �に溶解又は分散させ液状で使用することが� �ましい。この場合、(変性)タンニン濃度は20� ��量%~70質量%が好ましい。粘度については10,00 0cps以下が好ましく、木質系成形材料との混� �を接着剤のスプレー塗布によって行う場合� �は2,000cps以下が取扱い易く好ましい。

 本発明に用いられるタンニン系接着剤は� ��記(変性)タンニンを含有するものであるが� �タンニンだけでは接着強度が十分ではない� �れがあるので、架橋剤または硬化剤を併用� �るのが好ましい。

 架橋剤または硬化剤は、(変性)タンニン� �架橋・硬化する作用があるものであれば特� �制限されず、このようなものとしては、例� �ば第三級アミン、メチロール基を有する化� �物、エポキシ基を有する化合物、イソシア� �ート基を有する化合物、アルデヒド基を有� �る化合物、アミノ樹脂等が挙げられる。こ� �らは単独で用いても2種類以上を併用しても� ��いが、中でも第三級アミンが、それを含む� ��ンニン系接着剤を用いて得られる木質系複� ��材料について、それを強度及び耐水性に優� ��たものとしうるので好ましい。

 第三級アミンとしては、例えばトリエチル� ��ミン、トリエチルテトラミン、トリブチル� ��ミン、ジエチレントリアミン、ヘキサメチ� ��ンテトラミン、ジエチルアミノプロピルア� ��ン等の脂肪族第三級アミン、ベンジルジメ� ��ルアミン、ジメチルアミノメチルフェノー� ��、ジメチルアニリン等の芳香族第三級アミ� ��等が挙げられる。
 これらの第三級アミンは単独で用いても2種 類以上を併用してもよいが、ヘキサメチレン テトラミンを用いるのが、後述の木質複合材 料を高強度なものとすることができ、生産性 にすぐれ、有害な揮発性物質が発生せず、さ らに材料コストが安価であるので、好ましい 。
 ヘキサメチレンテトラミンは粉体状のもの� ��もペレット状のものでもどちらでもよい。

 メチロール基を有する化合物は、メチロー� ��基を有する脂肪族化合物、メチロール基を� ��する脂環式化合物、メチロール基を有する� ��香族化合物に大別されるが、タンニンとの� ��応性の高さからメチロール基を有する脂肪� ��化合物が好ましい。
 メチロール基を有する脂肪族化合物として� ��、多官能性化合物が好ましく、例えばトリ� ��ヒドロキシメチルアミノメタン(2-ヒドロキ� ��メチル-2-アミノ-1,3プロパンジオール)、ジ� �ドロキシメチルアミノメタン(2-メチル-2-ア� �ノ-1,3プロパンジオール)、トリスヒドロキシ メチルニトロメタン(2-ヒドロキシメチル-2-ニ トロ-1,3プロパンジオール)、ジヒドロキシメ� ��ルニトロメタン(2-メチル-2-ニトロ-1,3プロパ ンジオール)等が挙げられる。
 これらのメチロール基を有する脂肪族化合� ��は単独で用いても2種類以上を併用してもよ いが、トリスヒドロキシメチルニトロメタン を用いるのが、後述の木質複合材料を高強度 なものとすることができ、生産性にすぐれ、 有害な揮発性物質が発生せず、さらに材料コ ストが安価であるので、好ましい。
 トリスヒドロキシメチルニトロメタンは粉� ��状のものでもペレット状のものでもどちら� ��もよい。

 エポキシ基を有する化合物としては、多官� ��性化合物が好ましく、例えば、グリセロー� ��ポリグリシジルエーテル、エチレングリコ� ��ルジグリシジルエーテル、ジエチレングリ� ��ールジグリシジルエーテル、ポリエチレン� ��リコールジグリシジルエーテル、プロピレ� ��グリコールジグリシジルエーテル、レゾル� ��ノールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサン ジオールジグリシジルエーテル、ペンタエリ トリトールポリグリシジルエーテル、ジグリ セロールポリグリシジルエーテル、ポリグリ セロールポリグリシジルエーテル、ソルビト ールポリグリシジルエーテル等が挙げられる 。
 これらのエポキシ基を有する化合物は単独� ��用いても2種類以上を併用してもよい。

 イソシアネート基を有する化合物としては� ��多官能性化合物が好ましく、例えば、トリ� ��ンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタ� �ジイソシアネート(MDI)、ポリメチレンポリフ ェニレンポリイソシアネート(ポリメリックMD I)、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメ� ��レンジイソシアネート、テトラメチルキシ� ��レンジイソシアネート、αジメチルベンジ� �イソシアネート、ノルボルナンジイソシア� �ート、ナフタレンジイソシアネート、ジフ� �ニルメタンジイソシアネート等が挙げられ� �。
 これらのイソシアネート基を有する化合物� ��単独で用いても2種類以上を併用してもよい が、ポリメリックMDIを用いるのが、後述の木 質複合材料を高強度なものとすることができ 、生産性にすぐれ、有害な揮発性物質が発生 せず、さらに材料コストが安価であるので、 好ましい。

 アルデヒド基を有する化合物としては、例� ��ば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデ� ��ド、グリオキサール、グルタルアルデヒド� ��アジプアルデヒド、マレアルデヒド、フマ� ��アルデヒド、フタルアルデヒド、イソフタ� ��アルデヒド、テレフタルアルデヒド等が挙� ��られる。
 これらのアルデヒド基を有する化合物は単� ��で用いても2種類以上を併用してもよい。

 アミノ樹脂としては、例えば、ユリア樹脂( 尿素樹脂)、メラミン樹脂、メラミン・ユリ� �共縮合樹脂等が挙げられる。
 これらのアミノ樹脂は単独で用いても2種類 以上を併用してもよい

 上記タンニン系接着剤において、架橋剤� ��たは硬化剤の含有割合は、(変性)タンニン10 0質量部に対し、好ましくは1~20質量部、より� ��ましくは3~10質量部である。この割合が1質� �部未満では(変性)タンニンの硬化が進行しに くく実用上十分な接着強度が発現しない惧れ があるし、また、20質量部を超えても硬化反� ��が早すぎてプレス機投入前に硬化してしま� ��惧れがあり、また経済的でなくなることと� ��る。

 また、本発明において、特に強度や耐水性� ��必要とされる用途に着目すれば、前記架橋� ��または硬化剤との併用でレゾール型フェノ� ��ル樹脂を用いるのが好ましい。これらを併� ��することで、単独使用における欠点を補完� ��、接着剤として適度な架橋構造のものとな� ��、タンニン系接着剤の強度や耐水性が向上� ��る。その結果、タンニン系接着剤で木質材� ��を接着させて得られる木質系複合材料をよ� ��高強度なものとすることができ、生産性に� ��ぐれ、有害な揮発性物質が発生せず、さら� ��材料コストが安価な木質系複合材料とする� ��とができる。
 レゾール型フェノール樹脂は、単独で用い� ��も、2種類以上を併用してもよい。
 タンニン系接着剤におけるレゾール型フェ� ��ール樹脂の含有割合は、タンニン100質量部� ��対して、好ましくは1~50質量部、より好まし くは5~25質量部である。この割合が少なすぎ� �とタンニンの硬化が進行しにくく実用上十� �な接着強度が発現しない惧れがあり、また� �多すぎても接着剤に占めるタンニンの比率� �下がってしまい、十分な硬化強度が得られ� �くくなり、また硬化反応が早すぎてプレス� �投入前に硬化してしまう惧れがあるととも� �、経済的でなくなる上に、接着剤の粘着性� �高くなりすぎるために木質系成形材料との� �和物が製造ラインに付着し、ライントラブ� �の原因になったり清掃頻度が高くなるので� �ましくない。

 タンニン系接着剤は、pHがアルカリ性であ� �のがよく、さらにはpHが7より大きく13以下、 中でも7より大きく12以下であるのが好ましく 、特に架橋剤または硬化剤として第三級アミ ンを用いる場合においてそうである。
 タンニンの水溶液は通常pH4~7程度であるが� �タンニン水溶液は、pHを調整することでタン ニン系接着剤の反応性や物性を調整すること ができる。
 タンニン系接着剤においてpHをアルカリ性� �することによって、接着剤の反応速度を適� �に遅延させることができ、接着剤の取り扱� �がしやすくなり、また、接着剤を木質系成� �材料に供して得られる木質複合材料につい� �、その生産性と性能の向上に資するものと� �る。これは、例えば、接着剤のpHが酸性の場 合には、反応が早すぎてプレス機投入前に硬 化してしまうことがあるのに対し、pHがアル� ��リ性であることから適度な反応速度となる� ��めに、接着剤配合後、プレス機に投入する� ��でには接着剤の硬化は起こらず、プレス機� ��加熱加圧した時に初めて硬化することに如� ��に示される。
 また、接着剤のpHが酸性の場合には、接着� �を加熱硬化させる時に第三級アミンの過剰� �分解が起こり有害な揮発性物質が発生する� �れがあるが、pHをアルカリ性にすることによ って、接着剤を加熱硬化させる時に第三級ア ミンの過剰な分解が抑えられるので有害な揮 発性物質の発生が抑止される。

 また、pHをアルカリ性にすることでレゾ� �ル型フェノール樹脂の反応性が向上し、タ� �ニンとの架橋反応が効率よく進行し、その� �果、タンニン系接着剤の強度や耐水性が向� �し、しかもプレス時における木質系成形材� �中のヘミセルロースの加水分解、ひいては� �れによる木質系成形材料の軟化が更に促進� �れる。この軟化作用によって、低いプレス� �力でも木質チップの圧密が可能となり、製� �の厚さ方向の密度を均一にすることができ� �耐水性が良くなり、さらに、プレス時の圧� �を下げることができるので好ましい。更に� �の結果として強度や耐水性などの製品性能� �良くなる。

 もっとも、pHが13より大きくなり、アルカリ 性が強くなりすぎると、取り扱いに注意する 必要があるし、また、木材成分(例えば、ヘ� �セルロース)が軟化を通り越して一部分解し� ��変性し、木質複合材料が黒く着色する惧れ� ��あるので好ましくない。
 タンニンが水溶液として供される場合、そ� ��pHは架橋剤または硬化剤と混合する前に予� �調整しておくことが好ましい。pHを調整する アルカリについては特に限定されないが、好 ましくは水酸化ナトリウムや水酸化カリウム などが挙げられる。

 また、タンニン系接着剤は、必要に応じ� ��所期の目的を損なわない範囲で、この種接� ��剤に通常用いられる各種添加剤を含有させ� ��もよい。この添加剤としては、例えば、ポ� ��ビニルアルコール、酢酸ビニルエマルショ� ��、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリル� �マルション等の水溶性高分子;トルエン、キ� ��レン、メタノール、エチレングリコール、� ��リエチレングリコール等の有機溶剤;フタル 酸エステル等の可塑剤;造膜剤;クレー、炭酸� ��ルシウム、硫酸カルシウム、タルク、マイ� ��、ケイ酸粉末等の体質顔料;小麦粉、コーン スターチ、木粉、ヤシ殻粉等の充填剤または 増量剤;酸化チタン等の着色顔料;染料;増粘剤 ;粘性改質剤;分散剤;乳化剤;尿素等の湿潤剤;� ��泡剤;凍結防止剤;防腐剤;防かび剤;防虫剤;� �錆剤;その他改質のための試薬等を挙げるこ� ��ができる。さらに、強度の補強、粘性、機� ��的特性等を改善するために、ウレタン樹脂� ��ポリエステル樹脂、アルキド樹脂等やその� ��レポリマー、澱粉、キトサン、リグニン、� ��ゾルシノール等を含有させてもよい。

 本発明の木質系複合材料は、細長い木質� ��片と、アカシア由来のタンニンまたはそれ� ��変性してなる変性タンニンを含有するタン� ��ン系接着剤からなる粘着性を有する結合剤� ��を混和し、細長い木質材片がその長手方向� ��一方向に配向させて積層されることにより� ��質マットを形成し、この木質マットを搬送� ��に載せてプレス機に入れ、この木質マット� ��プレス機によって加熱加圧して木質材片同� ��を結合させることにより製造することがで� ��る。

 上記アカシアとしては、モリシマアカシ� ��を用いるのが好ましい。

 また、上記木質材片は、その原料樹種と� ��て、スギ、ヒノキ、マツ、スプルース、フ� ��ーなどの針葉樹、シラカバ、アピトン、セ� ��ゴンラウト、アスペンなどの広葉樹が挙げ� ��れるが、これら樹木だけでなく竹、コウリ� ��ンといった植物材料も含まれる。

 その利用出来る形態としては、上記樹種� ��丸太、間伐材等の生材料、工場や住宅建築� ��場で発生する端材、部材輸送後に廃棄され� ��廃パレット材、建築解体時に発生する解体� ��材等が挙げられる。特に、解体廃材、廃パ� ��ット材、間伐材、製材時に発生する端材、� ��料や製紙用原料として使用される木質材料� ��リサイクル材が好ましい。

 上記原材料を細長い木質材片に加工する� ��法においては、ハンマーミル、表面に刃物� ��ついたロールを回転させて木材を破砕する� ��軸破砕機、回転刃がかみ合った構造の二軸� ��しくは多軸破砕機等の破砕機が使用される� ��、ベニヤ加工したものを割り箸状に切断し� ��スティックにするロータリーカッター、丸� ��などを回転刃で切削してストランドにする� ��レーカー等も使用できる。特に原料として� ��サイクル材を使用する場合異物が混入し易� ��、刃の耐久性が高いという点で破砕機が好� ��しい。

 上記の方法で得られた細長い木質材片は� ��イズのばらつきがあるので、分級工程によ� ��て所定のサイズの木質材片を得る。このと� ��の分級方法としては、ローラースクリーン� ��式や振動メッシュ方式、風選方式等があり� ��必要に応じて使い分ければ良い。細長い木� ��材片は、長さ20~150mm、厚み1~15mmのものが好� �しい。

 分級された細長い木質材片は、含水率を� ��定範囲に調整しておくことが好ましい。含� ��率を一定にすることで生産時の成形品の品� ��ばらつきがなくなる。好ましい含水率とし� ��は0~14%である。

 分級され、含水率を調整された細長い木� ��材片は、上記結合剤と混合される。結合剤� ��混和量は、木質材片の密度、形状、表面状� ��にもよるが、通常は木質材片の重量に対し� ��、1~20重量%が好ましい。

 上記木質材片と結合剤の混和手段として� ��、木質材片と結合剤をヘンシェルミキサー� ��ようなミキサーに投入し混合する方法が挙� ��られるが、結合剤が液体の場合はコンベア� ��やドラムブレンダー内等で木質材片に対し� ��スプレー等の塗布手段を用いることにより� ��木質材片の表面に結合剤を付着させると、� ��一で安定した強度の構造材が得られる。

 上記木質材片と結合剤の混和物は、一定� ��向へ配向しながら積層することにより木質� ��マットを形成する。具体的には木質材片を� ��の中に投入し、積層することで行うことが� ��来る。一定方向へ配向とは、木質チップの� ��維方向が、成形された木質系複合材料の長� ��方向に対して、平均20度未満の角度で配向� �ている事である。一方向に配向させるには� �一定間隔に分割されたフォーミング型や、� �リエンテッドストランドボード(OSB)等の製造 で用いられるディスクオリエンター等の配向 積層装置が用いられる。

 上記マット形成後、加熱可能なプレス装� ��へ投入して加圧加熱成形する。加熱と加圧� ��は、同時に行ってもよいし、加圧をした後� ��加熱をしてもよいし、加熱した後に加圧し� ��もよい。上記プレス装置としては、熱板の� ��うに木質材片の表面から伝熱により内部に� ��を伝える方法や、蒸気噴射や高周波加熱等� ��ように内部を直接加熱する方法が挙げられ� ��。

 このようにして得られる木質系複合材料� ��、種々の形状のものとすることができ、ま� ��、種々の用途に供することができる。特に� ��造材、例えば柱、梁、土台、根太、大引、� ��、母屋、垂木、棟木、筋交い、火打などに� ��している。