特許 6041103 ラミナ及びラミナの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6041103

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】ラミナ及びラミナの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B27M 3/00 20060101AFI20161128BHJP

   B27D 1/04 20060101ALI20161128BHJP

   B27D 5/00 20060101ALI20161128BHJP

   B32B 21/10 20060101ALI20161128BHJP

   B32B 3/30 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   B27M3/00 E

   B27D1/04 K

   B27D5/00

   B32B21/10

   B32B3/30

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-212402(P2013-212402)

(22)【出願日】2013年10月10日

(65)【公開番号】特開2015-74181(P2015-74181A)

(43)【公開日】2015年4月20日

【審査請求日】2015年12月28日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】512233363

【氏名又は名称】創造技術株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】特許業務法人 エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】池田 圭一

【審査官】 門 良成

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０１−１４２７１５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−１２８００５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１３−０２８０２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−０３５１１８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２７Ｍ ３／００

Ｂ２７Ｄ １／０４

Ｂ２７Ｄ ５／００

Ｂ３２Ｂ ３／３０

Ｂ３２Ｂ ２１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

集成材を構成するラミナの製造方法であって、
第１木材素材層の表面に溝を形成する溝形成工程と、
前記第１木材素材層の前記溝が形成された表面に、木材用接着剤で第２木材素材層を接合させると共に、炭素繊維束が配設された前記溝に前記木材用接着剤を充填させ、前記第１木材素材層と、前記第２木材素材層と、前記炭素繊維束と、を一体化させる一体化工程と、を備え、
前記炭素繊維束は、可撓性及び接着剤含侵性を有するシート状に形成されたものであり、
前記一体化工程は、
前記木材用接着剤が注ぎ込まれた前記溝内に、前記炭素繊維束を前記溝に沿って配設することによって前記炭素繊維束を前記木材用接着剤に含侵させる炭素繊維含侵工程と、
前記炭素繊維含侵工程をおこなった後、前記木材用接着剤を介して前記第１木材素材層と前記第２木材素材層とを接合する接合工程と、
を含むことを特徴とするラミナの製造方法。

【請求項2】

前記炭素繊維束は、炭素繊維の単独の材料からなることを特徴とする請求項１に記載のラミナの製造方法。

【請求項3】

前記一体化工程の後に、前記炭素繊維束を、前記第１木材素材層及び前記第２木材素材層とともに木材切断用工具のみを用いて切断する切断工程を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のラミナの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、木造建築物における柱材や梁材等の木造構造部材として用いられる集成材を構成するラミナ及びラミナの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、木造建築物における柱材や梁材等の建築用材料として用いられる集成材は、所定サイズに成形されたラミナを複層接着させることで構成されていた（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

集成材の強度は一般的にヤング係数に基づいて規格化された強度等級が設定されている。そして、集成材は、その用途に応じた強度等級を実現するために、様々な強度特性を備える複数のラミナを積層して組み合わせて構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第２６８１５５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ラミナは一般的に単一の木材からなる無垢材で構成されるため、その強度特性は、ラミナを構成する木材の材種に起因し、調整することができない。

【0006】

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題を解決することを課題の一例とするものであり、これらの課題を解決することができるラミナ及びラミナの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るラミナの製造方法は、集成材を構成するラミナの製造方法であって、第１木材素材層の表面に溝を形成する溝形成工程と、前記第１木材素材層の前記溝が形成された表面に、木材用接着剤で第２木材素材層を接合させると共に、炭素繊維束が配設された前記溝に前記木材用接着剤を充填させ、前記第１木材素材層と、前記第２木材素材層と、前記炭素繊維束と、を一体化させる一体化工程と、を備え、前記炭素繊維束は、可撓性及び接着剤含侵性を有するシート状に形成されたものであり、前記一体化工程は、前記木材用接着剤が注ぎ込まれた前記溝内に、前記炭素繊維束を前記溝に沿って配設することによって前記炭素繊維束を前記木材用接着剤に含侵させる炭素繊維含侵工程と、前記炭素繊維含侵工程をおこなった後、前記木材用接着剤を介して前記第１木材素材層と前記第２木材素材層とを接合する接合工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明に係るラミナの製造方法は、前記炭素繊維束は、炭素繊維の単独の材料からなることを特徴とする。
さらに、本発明に係るラミナの製造方法は、前記一体化工程の後に、前記炭素繊維束を、前記第１木材素材層及び前記第２木材素材層とともに木材切断用工具のみを用いて切断する切断工程を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

ラミナの第１木材素材層の第２木材素材層に対向する面に設けられた溝に、該溝に沿った炭素繊維束が配され、木材用接着剤が充填され、第１木材素材層と、第２木材素材層と、炭素繊維束と、が木材用接着剤により一体化されているので、ラミナ全体の構造的安定性の低下を抑えつつ、ラミナの強度を向上させると共に調整することができる。
また、第１木材素材層の溝が形成された表面に、木材用接着剤で第２木材素材層を接合させると共に、炭素繊維束が配設された溝に木材用接着剤を充填させ、第１木材素材層と、第２木材素材層と、炭素繊維束と、を一体化させる一体化工程を有するので、強度の高いラミナを効率良く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】（ａ）はラミナの正面図、（ｂ）は図１（ａ）のラミナのＡ−Ａ断面図である。

【図2】図１のラミナの製造方法を説明するための説明図である。

【図3】図２のラミナの製造方法の続きを説明するための説明図である。

【図4】図１のラミナによって構成される集成材の一例を表す正面図である。

【図5】（ａ）はラミナの正面図、（ｂ）は図５（ａ）のラミナのＢ−Ｂ断面図である。

【図6】（ａ）はラミナの正面図、（ｂ）は図６（ａ）のラミナのＣ−Ｃ断面図である。

【図7】図１のラミナ及び図５のラミナによって構成される集成材の一例を表す正面図である。

【図8】図１のラミナ、図５のラミナ及び図６のラミナによって構成される集成材の一例を表す正面図である。

【図9】ラミナの正面図である。

【図10】ラミナの強度Ｌ値と集成材の強度等級Ｅ値との関係の一例を表す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。ラミナ１は、木造建築物における柱材や梁材等の木造構造部材として用いられる集成材を構成する一次部材（構成材料）であり、図１に示すように、第１木材素材層１１と、第２木材素材層１２と、帯状（シート状）の炭素繊維束１３と、を備えている。

【0011】

第１木材素材層１１は、杉材で構成されており、厚さ（図１においてｚ方向長さ）１５ｍｍ、幅（図１においてｘ方向長さ）１０５ｍｍ、長さ（図１においてｙ方向長さ）４０００ｍｍの短冊状に成形されている。

【0012】

第２木材素材層１２も、第１木材素材層１１と同様に、杉材で構成されており、厚さ（図１においてｚ方向長さ）１５ｍｍ、幅（図１においてｘ方向長さ）１０５ｍｍ、長さ（図１においてｙ方向長さ）４０００ｍｍの短冊状に成形されている。

【0013】

第１木材素材層１１と第２木材素材層１２とは、それぞれの一方の平面で木材用接着剤１４によって接合されている。

【0014】

第１木材素材層１１の上面（第２木材素材層１２に対向する面）には、上方が開放された溝１１ａが、第１木材素材層１１の長手方向（図１においてｙ方向）に沿って形成され、第１木材素材層１１を縦断し、その全長に亘って第２木材素材層１２によって覆われている。本実施の形態では、溝１１ａの断面形状は、深さ（図１においてｚ方向長さ）略０．３ｍｍ、幅（図１においてｘ方向長さ）４５ｍｍの矩形状を呈している。

【0015】

溝１１ａには、溝１１ａの長手方向（図１においてｙ方向長さ）に沿って帯状の炭素繊維束１３が配置されている。炭素繊維束１３の断面形状は、厚さ（図１においてｚ方向長さ）略０．２ｍｍ、幅（図１においてｘ方向長さ）略４０ｍｍの矩形状又は略矩形状を呈している。

【0016】

炭素繊維束１３は溝１１ａの断面略中央に配置されている。換言すれば、溝１１ａに配置されている炭素繊維束１３と、溝１１ａの底面、溝１１ａの両側壁及び第２木材素材層１２の底面とは所定距離離れ、それぞれの間で木材用接着剤１４が充填されている。

【0017】

炭素繊維束１３は、パン系又はピッチ系等の炭素繊維を単独の材料としており、多数の炭素繊維が立体的に平行に束ねられて構成されている。よって、炭素繊維束１３の繊維方向は一方向となっている。溝１１ａに配置された炭素繊維束１３の繊維方向は、溝１１ａ（第１木材素材層１１）の長手方向、換言すれば、ラミナ１に垂直な荷重が作用した際に発生する引張力及び圧縮力と平行である。

【0018】

また、溝１１ａには、第１木材素材層１１と第２木材素材層１２とを接合させる木材用接着剤１４が充填されている。その結果、第１木材素材層１１と、第２木材素材層１２と、炭素繊維束１３とが一体化されている。木材用接着剤１４は、レゾルシノール樹脂又はレゾルシノール・フェノール樹脂等の低粘度の樹脂系材料を主成分としている。

【0019】

また、溝１１ａに配置された炭素繊維束１３は木材用接着剤１４に含浸されている。炭素繊維束１３は低粘度の木材用接着剤１４に含浸されることによって、柔軟性を有する炭素繊維複合材（炭素繊維トウプリプレグ）を構成し、ラミナ１の芯材として機能する。

【0020】

次に、図２及び図３を用いて、ラミナ１の製造方法について説明する。最初に、図２（ａ）に示すように、第１木材素材層１１となる短冊状の杉材１１の一方の表面に、断面矩形状の溝１１ａを、両端部が開放するように成形する（溝成形工程）。ここで、溝１１ａは、所定の装置で杉材１１を削って成形するようにしても、所定の装置でプレス（加圧）して成形するようにしてもよい。すなわち、溝１１ａの成形手段は問わない。

【0021】

次に、図２（ｂ）に示すように、第１木材素材層１１と第２木材素材層１２とを接合させるための木材用接着剤１４を溝１１ａの所定位置まで注ぐ。本実施の形態では、溝１１ａから、炭素繊維束１３の厚さの約半分（≒０．１ｍｍ）の高さとなる位置まで注ぐ（一体化工程）。

【0022】

次に、図２（ｃ）に示すように、木材用接着剤１４が注ぎ込まれた溝１１ａに炭素繊維束１３を配設する（炭素繊維配設工程）。このとき、炭素繊維束１３は、両端部が溝１１ａの両端から所定長さ突出している。これは、後述するように、木材用接着剤１４を硬化させている間、炭素繊維束１３に引張力（炭素繊維束１３の長さ方向に沿った外向きの力）を加え、ラミナ１が完成したときに炭素繊維束１３に、その長さ方向の中心に向かう張力を発生させるためである。

【0023】

次に、炭素繊維束１３が配置された溝１１ａに木材用接着剤１４を注ぎ、溝１１aに木材用接着剤１４を充填させ、炭素繊維束１３に木材用接着剤１４を十分に含浸させてから、図２（ｄ）に示すように、第１木材素材層１１の上面並びに第１木材素材層１１を構成する短冊状の杉材と同一形状の杉材からなる第２木材素材層１２の底面及び炭素繊維束１３の上面にゴムローラ等の所定道具で木材用接着剤１４を塗布する（一体化工程）。

【0024】

次に、図３（ａ）に示すように、第１木材素材層１１と第２木材素材層１２とを接合させ、接合されて一体化された第１木材素材層１１と第２木材素材層１２とを、図３（ｂ）に示すように、所定の加圧装置を用いて垂直方向に加圧しながら接着養生を行う。さらに、接着養生を行っている期間中は、炭素繊維束１３の第１木材素材層１１及び第２木材素材層１２の両端から突出した部分を、炭素繊維束１３の繊維方向外側に引張力を与え、炭素繊維束１３に張力を発生させる（引張力付与工程）。

【0025】

そうして、木材用接着剤１４が硬化し、接着養生が完了すると、図３（ｃ）に示すように、工場設備等のラインや現場において、ノコギリ等の切断用工具や電動カッター等の切断用装置で、木材用接着剤１４によって一体化された第１木材素材層１１と第２木材素材層１２と炭素繊維束１３を所望位置（図３（ｃ）において点線）で切断する（切断工程）。これにより、柱材や梁材等の木造構造部材として用いられる集成材を構成する一次部材（構成材料）としてのラミナ１が完成する（図３（ｄ）参照）。

【0026】

このように、ラミナ１は、杉材で構成される第１木材素材層１１及び第２木材素材層１２と、炭素繊維で構成される炭素繊維束１３とが一体化された複合体を形成している。炭素繊維の引張強度は杉材の引張強度の約２００倍以上であることから、ラミナ１を、杉材と繊維方向を引張力方向に沿って配された炭素繊維とが一体化された複合体とすることで、ラミナ１の強度を、杉材の無垢材で構成されるラミナより高くすることができる。さらに、炭素繊維束１３の引張強度は、炭素繊維量（例えば、断面積）に起因するので、炭素繊維束１３の厚さや幅によって、炭素繊維束１３の引張強度、ひいてはラミナ１の引張強度を調整することができる。

【0027】

一般的に、木造構造部材として用いられる集成材は複数のラミナを積層させて構成させる。この場合、積層の中央から外側に向かってラミナの強度が高くなるようにラミナを配設する。ここで、ラミナ１の強度は、同一形状の杉材の無垢材からなるラミナの強度よりも高い。よって、例えば、図４に示すように、両外側の層にラミナ１を配し、中央にラミナ１の母材となる杉材の無垢材で構成されるラミナ４を配して、集成材Ｘを構成させることができる。このように、ラミナ１を杉材からなる第１木材素材層１１及び第２木材素材層１２と炭素繊維からなる炭素繊維束１３との複合体とすることによって、ラミナ１の強度を、杉材の無垢材からなるラミナ４の強度より高くすることができる。これにより、ラミナ１とラミナ４とで集成材Ｘを構成させることができ、集成材Ｘを構成する木材を杉材に統一することができる。この結果、杉材の活用を拡大することができる。

【0028】

また、ラミナが積層されてなる集成材の強度等級Ｅは、一般的にラミナの引張強度に基づいて設定されるラミナの強度Ｌ値の組み合わせで決定される。具体的には、ラミナの強度Ｌ値の組み合わせに基づいて集成材の強度等級Ｅが算出できるように一覧化されている。すなわち、ラミナを構成する木材の樹種に関係なく、ラミナの強度Ｌ値の積層構成（組み合わせパターン）と集成材の強度等級Ｅとが対応付けられ、予め設定されている（図１０参照）。ここで、ラミナ１は、杉材と炭素繊維とからなる複合体であるが、ラミナ１の引張強度を算出・測定して特定することによって、ラミナ１の強度Ｌ値を設定することができる。よって、ラミナ１を含む集成材の強度をその都度計算することなく、予め設定されているラミナ強度Ｌ値の積層構成と集成材の強度等級Ｅとの関係に適用し、集成材に用いるラミナの選定を容易に行うことができる。換言すれば、ラミナを構成する木材が同一の樹種であっても炭素繊維量によって様々な強度Ｌ値のラミナを生成することができる。

【0029】

また、ラミナ１の炭素繊維束１３は、第１木材素材層１１の溝１１ａに配され、その溝１１ａには、第１木材素材層１１と第２木材素材層１２とを接合する木材用接着剤１４が充填されているので、第１木材素材層１１と第２木材素材層１２と炭素繊維束１３との一体性を強め、ラミナ１の構造的安定性を高めることができる。さらに、木材用接着剤１４は低粘度であり、炭素繊維束１３は繊維状であるので、炭素繊維束１３に木材用接着剤１４を確実に含浸させ、ラミナ１の構造的安定性を一層高めることができる。

【0030】

さらに、溝１１ａの深さ及び幅は、炭素繊維束１３の厚さ及び幅より大きく、炭素繊維束１３の両端は溝１１ａの両側壁から所定距離をおき、炭素繊維束１３の上面は第２木材素材層１２の底面から所定距離をおき、炭素繊維束１３の底面は溝１１ａの底面から所定距離をおいている。すなわち、溝１１ａに配置された炭素繊維束１３は断面の上下左右において木材用接着剤１４で包含されているので、炭素繊維束１３に木材用接着剤１４を確実に含浸させると共に、炭素繊維束１３と第１木材素材層１１及び第２木材素材層１２との一体性を高めることができる。

【0031】

また、ラミナ１の炭素繊維束１３は、炭素繊維を単独の材料としており、低粘度の木材用接着剤１４が含浸しているため、木材用接着剤１４が含浸した炭素繊維束１３は柔軟性を有する。よって、炭素繊維束１３を含むラミナ１に対して切断や釘打ちといった加工を容易に行うことができる。すなわち、木材の加工し易い性質を活かしつつ、ラミナ１の強度を高めることができる。また、炭素繊維束１３は、ラミナ１の断面中央部分に埋設されているので、切断等の加工処理が容易である。さらには、ラミナ１は、第１木材素材層１１と第２木材素材層１２の断面中央部に炭素繊維束１３が位置していることにより、ラミナ１全体として柔軟性を有する。その特徴を活かし、集成材を構成するラミナを積層接着するときにおいて、キャンバー治具を設けることにより、加圧養生することでキャンバー付き集成材を容易に製作することができる。

【0032】

また、ラミナ１に炭素繊維束１３が含まれているが、炭素繊維の比重は１．８と非常に軽く、ラミナ１に含まれる量も第１木材素材層１１及び第２木材素材層１２に比べて微少であるので、ラミナ１の重量は、杉材からなる無垢材のラミナ４とほとんど変わらない。よって、ラミナ１の切断等の加工処理にあたり、既存の設備（ライン）をそのまま利用することができる。

【0033】

さらに、第１木材素材層１１の第２木材素材層１２に対向する表面溝１１ａが設けられているので、第１木材素材層１１と第２木材素材層１２とを接合させる際に、効率良く炭素繊維束１３に木材用接着剤１４を含浸させることができると共に、第１木材素材層１１と第２木材素材層１２と炭素繊維束１３とを一体化することができる。すなわち、ラミナ１の製造方法における一体化工程によって、強度の高いラミナを効率良く製造することができる。

【0034】

（その他の実施の形態）
実施の形態１では、ラミナ１の第１木材素材層１１に１本の溝１１ａが成形され、溝１１ａに１枚の炭素繊維束１３が配されているが、溝１１ａの本数及び炭素繊維束１３の枚数はこれに限られない。そこで、ラミナ１とは、構造の異なるラミナ２及びラミナ３について説明する。

【0035】

図５に示すように、ラミナ２は、第１木材素材層２１と、第２木材素材層２２と、帯状の炭素繊維束２３Ａ、２３Ｂと、を備えている。

【0036】

第１木材素材層２１と第２木材素材層２２は、それぞれ杉材で構成されており、厚さ（図５においてｚ方向長さ）１５ｍｍ、幅（図５においてｘ方向長さ）１０５ｍｍ、長さ（図５においてｙ方向長さ）４０００ｍｍの短冊状に成形され、それぞれの一方の平面で木材用接着剤２４によって接合されている。

【0037】

第１木材素材層２１の第２木材素材層２２に対向する平面には、上方が開放された２本の溝２１ａ、２１ｂが、横断方向（図５においてｘ方向）に所定間隔をおいて、第１木材素材層２１の長手方向（第１木材素材層２１に直交する荷重が作用したときに発生する引張力及び圧縮力に平行する方向）に形成されている。溝２１ａ及び溝２１ｂの断面形状は同一で、共に深さ（図５においてｚ方向長さ）略０．３ｍｍ、幅（図５においてｘ方向長さ）３５ｍｍの矩形状を呈している。

【0038】

溝２１ａ及び溝２１ｂには、それぞれ溝２１ａ、２１ｂの長手方向に沿って帯状の炭素繊維束２３Ａ、２３Ｂが配置されている。炭素繊維束２３Ａ及び炭素繊維２３Ｂの断面形状は同一で、共に厚さ（図５においてｚ方向長さ）略０．２ｍｍ、幅（図５においてｘ方向長さ）略３０ｍｍの矩形状又は略矩形状を呈している。

【0039】

そして、実施の形態１と同様に、炭素繊維束２３Ａ、２３Ｂと溝２１ａ、２１ｂの底面並びに両側壁とは所定距離離れ、炭素繊維束２３Ａ、２３Ｂと第２木材素材層２２の底面とも所定距離離れている。また、溝２１ａ、２１ｂには、それぞれ第１木材素材層２１と第２木材素材層２２とを接合させる木材用接着剤２４が充填され、炭素繊維束２３Ａ、２３Ｂには木材用接着剤２４が含浸されている。

【0040】

ラミナ２に含まれる炭素繊維束２３Ａ又は炭素繊維束２３Ｂは、それぞれ、厚さが０．２ｍｍであり、幅が３０ｍｍである。よって、炭素繊維束２３Ａ、２３Ｂのそれぞれと、実施の形態１の炭素繊維束１３とを比べると、炭素繊維束１３の引張強度の方が高い、しかし、ラミナ１とラミナ２とを比べると、ラミナ２の方が含まれる炭素繊維量が多いので、ラミナ１の引張強度よりラミナ２の引張強度の方が高い。そこで、図７に示すように、両外側の層にラミナ３を配し、中間の２層にラミナ１を配し、中央の２層にラミナ４を配して、集成材Ｙを構成させることができる。なお、集成材Ｙの強度は集成材Ｘの強度より高い。

【0041】

次に、ラミナ１及びラミナ２とは、構造の異なるラミナ３について説明する。図６に示すように、ラミナ３は、第１木材素材層３１と、第２木材素材層３２と、帯状の炭素繊維束３３Ａ、３３Ｂと、を備えている。

【0042】

第１木材素材層３１と第２木材素材層３２は、それぞれ杉材で構成されており、厚さ（図６においてｚ方向長さ）１５ｍｍ、幅（図６においてｘ方向長さ）１０５ｍｍ、長さ（図６においてｙ方向長さ）４０００ｍｍの短冊状に成形され、それぞれの一方の平面で木材用接着剤３４によって接合されている。

【0043】

第１木材素材層３１の第２木材素材層３２に対向する平面には、上方が開放された１本の溝３１ａが、第１木材素材層３１の長手方向に形成されている。溝３１ａの断面形状は、深さ（図６においてｚ方向長さ）略０．７ｍｍ、幅（図６においてｘ方向長さ）４５ｍｍの矩形状を呈している。

【0044】

溝３１ａには、溝３１ａの長手方向に沿って帯状の炭素繊維束３３Ａ、３３Ｂが上下方向に重なった状態で配置されている。炭素繊維束３３Ａ及び炭素繊維束３３Ｂの断面形状は共に、実施の形態に１における炭素繊維束１３の断面形状と同一である。

【0045】

そして、実施の形態１と同様に、炭素繊維束３３Ａ及び炭素繊維束３３Ｂと溝３１ａの底面並びに両側壁とは所定距離離れ、炭素繊維束３３Ｂと第２木材素材層２２の底面とも所定距離離れている。また、溝３１ａには、それぞれ第１木材素材層３１と第２木材素材層３２とを接合させる木材用接着剤３４が充填され、炭素繊維束３３Ａ、３３Ｂに木材用接着剤３４が含浸されている。

【0046】

ラミナ３に含まれる炭素繊維束３３Ａ及び炭素繊維束３３Ｂは、それぞれ、厚さが０．２ｍｍであり、幅が４０ｍｍである。よって、ラミナ１、ラミナ２及びラミナ３の引張強度を比べると、ラミナ３の強度等級Ｅ_３＞ラミナ２の強度等級Ｅ_２＞ラミナ１の強度等級Ｅ_１となる。そこで、図８に示すように、両外側の層にラミナ３を配し、中間の２層にラミナ２を配し、中央の２層にラミナ１を配して、集成材Ｚを構成させることができる。なお、集成材Ｚの強度は集成材Ｙの強度より高い。

【0047】

以上のように、ラミナに配される炭素繊維量を調整、詳細には、炭素繊維束の本数や炭素繊維束の厚さ・幅を調整することで、同一種類の杉材を母材とするラミナに対して様々な強度（強度Ｌ値）を持たせることができる。そして、様々な強度を持つラミナを適宜に組み合わせて積層させることで、様々な強度の集成材を製造することができる。

【0048】

また、さらに、ラミナ１は、２枚の第１木材素材層１１及び第２木材素材層１２を備えているが、ラミナを構成する木材素材層は２枚に限られない。例えば、ラミナを３枚の木材素材層で構成させることができる。この場合、図９に示すように、ラミナ５は、第１木材素材層５１と、第２木材素材層５２と、第３木材素材層５５とを備えている。

【0049】

第１木材素材層５１、第２木材素材層５２及び第３木材素材層５５は、杉材で構成されており、厚さ（図９においてｚ方向長さ）１０ｍｍ、幅（図９においてｘ方向長さ）１０５ｍｍ、長さ（図９においてｙ方向長さ）４０００ｍｍの短冊状に成形されている。

【0050】

第２木材素材層５２は、一方の平面で第１木材素材層５１と木材用接着剤５４によって接合され、他方の平面で第３木材素材層５５と木材用接着剤５４によって接合されている。

【0051】

第１木材素材層５１の上面（第２木材素材層５２に対向する面）には、上方が開放された溝５１ａが、第１木材素材層５１の長手方向に沿って形成され、第１木材素材層５１を縦断し、その全長に亘って第２木材素材層５２によって覆われている。一方、第３木材素材層５５の底面（第２木材素材層５２に対向する面）には、下方が開放された溝１５ａが、第３木材素材層５５の長手方向に沿って形成され、第３木材素材層５５を縦断し、その全長に亘って第２木材素材層５２によって覆われている。

【0052】

溝５１ａには、溝５１ａの長手方向に沿った帯状の炭素繊維束５３Ａが配置されている。溝５５ａには、溝５５ａの長手方向に沿った帯状の炭素繊維束５３Ｂが配置されている。溝５１ａ及び溝５５ａの形状は、実施の形態１の溝１１ａと同一の形状であり、炭素繊維束５３Ａ及び炭素繊維束５３Ｂは、実施の形態１の炭素繊維束１３と同一である。

【0053】

炭素繊維束５３Ａ及び炭素繊維束５３Ｂはそれぞれ溝５１ａ及び溝５５ａの断面略中央に配置されている。そして、ラミナ５は、断面における中心に対して対象な構造となっている。

【0054】

なお、ラミナの形状・寸法・構造・材料などは、上記のラミナ１、ラミナ２、ラミナ３及びラミナ５に限られない。ラミナ１の第２木材素材層１２にも溝が設けられ、そこに炭素繊維束が配置される構造でもよい。逆に、ラミナ５の第２木材素材層５２がないような構造でもよい。ラミナの木材素材層に用いられる木材も杉材に限られず、マツやヒノキなどの他の樹種の木材やＭＤＦ等のボードを用いることも可能である。また、炭素繊維束の形状・寸法・材料も、炭素繊維束１３、炭素繊維束２３Ａ、炭素繊維束２３Ｂ、炭素繊維束３３Ａ、炭素繊維束３３Ｂ等に限られない。例えば、炭素繊維束の断面は、矩形状ではなく、円形状、楕円状又は正方形などの他の形状であっても構わない。さらには、実施の形態１では、炭素繊維の単独の材料からなる炭素繊維束を溝に配置し、溝に木材用接着剤を充填させる工程の途中で、炭素繊維束に木材用接着剤を含浸させているが、炭素繊維の単独の材料からなる炭素繊維束に木材用接着剤を含浸させた炭素繊維プリプレグを予め用意（製作し）し、その炭素繊維プリプレグを、溝に木材用接着剤を充填させる際に溝に配するようにすることも可能である。また、木材用接着剤の性質や材料も木材用接着剤１４、木材用接着剤２４、木材用接着剤３４に限られない。木材用接着剤としては、集成材の組立時に使用されるために規格された所定の接着剤を用いることもできる。

【符号の説明】

【0055】

１、２、３、４、５・・・ラミナ
１１、２１、３１、５１・・・第１木材素材層
１１ａ、２１ａ、２１ｂ、３１ａ、５１ａ、５５ａ・・・溝
１２、２２、３２、５３・・・第２木材素材層
１３、２３Ａ、２３Ｂ、３３Ａ、３３Ｂ、５３Ａ、５３Ｂ・・・炭素繊維束
１４、２４、３４、５４・・・木材用接着剤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】