まず、耐火集成材にはどんな種類があるのでしょうか。現在、国内で普及している耐火集成材は、主に以下の3タイプに分けられます。

次に、耐火集成材が、耐火性能を満たすためには、どのような条件が必要なのでしょう？
「1時間耐火構造の場合、耐火試験炉の中に入れた耐火集成材をISOに規定されている温度曲線に従って炉内で1時間加熱します。そして加熱終了後は、自然鎮火しなければいけません。また、耐火集成材の中心となる荷重支持部のいちばん外側の温度が260度を超えないこと、そして荷重支持部の表面が変色していないことが条件となります」と服部名誉教授。
では一体、「FR ウッド®︎」はどんな技術を用いて木材のみの構成で耐火性を確保したのでしょうか？

「FR ウッド®︎」は、難燃薬剤を注入したラミナ（板）で普通の集成材を被覆し、無処理の化粧板で仕上げた耐火集成材です。そして「FR ウッド®︎」の開発においてポイントとなっている技術が、木材の加工に適した炭酸ガスレーザを用いて、ラミナの広い面に所定の間隔でピンホールを開ける“レーザインサイジング”と呼ばれる加工です。なお、レーザインサイジングで開けられるピンホールに近い穴を細いドリルで開けるドリルインサイジング技術も開発され、実用化されています。

レーザインサイジングによって開けた穴に、木材の炭化促進と発泡効果で熱を内部に伝わり難くする“ポリリン酸カルバメート“という難燃薬剤を均一に注入することで、耐火性が付与されています。国内の人工林のうち大きな面積を占めているスギは、他の木材に比べて薬剤の注入が容易な木材組織で構成されていることから、耐火集成材に適しており、採用されています。

薬剤を注入するためのインサイジング（ラミナの厚さを貫通する穴開け）は、耐火性能を発揮するためにある程度の数が必要となりますが、建築材としての強度も維持しなければなりません。そのための最適なインサイジングの密度や縦横の間隔を見つけるまでが、開発を成功させるまでに乗り越えなければならない壁だったといいます。

「『FR ウッド®︎』が国土交通大臣認定を取得するまで30回以上の加熱試験を行っていますが、そのうち初期の10数回は燃えてしまいました。何が原因だったかを都度確認して、確実に耐火性を維持したインサイジング密度にたどり着くまでが最も困難なことでした」と服部名誉教授は話します。
そして、鹿島建設(株)が実用化に向けて産学官連携の共同開発に参入し、2013年には遂に、1平方メートルあたり1600個の穴開けをした「FR ウッド®︎」が最初の大臣認定を取得しました。この呼称は鹿島建設(株)の登録商標です。同年には、日本初の「FR ウッド®︎」を使った「野菜倶楽部 oto no ha Café」の建物が建設され、2018年には神田神社に文化交流館EDOCCOが竣工しています。

さらに、住友林業(株)も共同開発に加わり、穴開けの数を1平方メートルあたり800個に減らすなどしてコストダウンを図った「FR ウッド®︎」の改良耐火集成材が、2016年に新たに国土交通大臣認定を取得することに成功しました。

また、ライフサイクルアセスメント（環境負荷計算の手法：以下LCA）の専門家でもある服部名誉教授は、木造の建築物が都市に増えることで以下のようなメリットがあると話します。
「LCAの計算上、我々が開発した『FR ウッド®︎』による木造は、同等の鉄骨造あるいは鉄筋コンクリート造よりも2割程度環境負荷が低いということがわかっています。また、木材は大気中のCO₂を貯蔵しているため、燃やしたりしない限りは温室効果ガス削減への効果が期待できるのです」

服部名誉教授によれば、国産スギは、薬剤の注入が容易で耐火集成材に適した木材であるという利点がありますが、密度が低く、その分燃えやすいため、耐火性を付与するには不利な面があります。その国産スギで耐火性の技術が確立できたということは、密度がそれより少し高い国産ヒノキでは、注入性もあまり変わらないので、大臣認定取得が同じように可能ではないかと考えられるそうです。そのため、いずれは、国産ヒノキを使用した純木製の耐火集成材が誕生する可能性も秘めています。しかし、耐火性能は2時間も確認出来ているものの、「FR ウッド®︎」の需要を高めるためにはコスト面がネックになっているとのこと。それを解決するために、使用する薬剤をさらに減量するための効率的な集成材の組み方など、50パーセントのコストダウンを目指した研究を進めているそうです。