(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献1のような木粉配合樹脂製のデッキ材においては、木粉の配合比率が高いほど、より天然木に近い風合いが得られることになる。しかしながら、木粉の配合比率をむやみに高くすると、降雨などによってデッキ材に水が付着した場合に、木粉が水を吸収して膨潤し、当該膨潤によってデッキ材が湾曲変形するような事態が懸念される。
【0006】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、木質感を備えながら、木粉の膨潤による変形が起こり難いように対策されたデッキ材およびこれを用いたデッキ構造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】
前記課題を解決するためのものとして、本発明は、屋外に設置されて所定方向に延びる板状のデッキ材であって、基材と、前記基材の上面を覆う上面表層部と、前記基材の下面を覆う下面表層部とを備え、前記基材は、合成樹脂に木粉が配合された木粉配合樹脂により構成され、前記上面表層部は、木粉の配合比率が前記基材よりも小さくされた木粉配合樹脂により構成され、前記下面表層部は、木粉が配合されていない合成樹脂により構成されている、ことを特徴とするものである(請求項1)。
【0008】
本発明によれば、デッキ材における基材と上面表層部とがそれぞれ木粉配合樹脂により構成されるとともに、上面表層部の木粉配合比率の方が基材の木粉配合比率よりも小さくされているため、木粉の配合によりデッキ材に木質感を付与しながら、デッキ材の形状安定性を高めることができる。すなわち、例えば降雨等により上面表層部に水が付着した場合には、付着した水が上面表層部内の木粉に吸収されて当該木粉が膨潤し、この木粉の膨潤によりデッキ材が湾曲変形するといった事態が生じるおそれがある。しかしながら、本発明では、上面表層部の木粉配合比率が相対的に低くされているので、仮に上面表層部内の木粉が膨潤したとしても、そのことがデッキ材の形状に及ぼす影響が小さく抑えられ、前記のようなデッキ材の湾曲変形を効果的に抑制することができる。これにより、デッキ材の使用状態において最も視認され易い部位である上面表層部に適度な木質感を付与しながら、デッキ材の形状安定性を高めることができる。
【0009】
一方で、上面表層部に覆われている(そのために水に直接濡れる心配のない)基材については、上面表層部よりも木粉の配合比率が高くされているため、配合された木粉の作用により、基材の曲げ剛性、ひいてはデッキ材の曲げ剛性を向上させることができる。また、デッキ材全体として比較的多くの木粉を含有させることができるので、例えば廃棄木材等から作られる木粉の有効利用を図ることができる。
【0010】
また、本発明では、デッキ材の下面表層部には木粉が配合されていないため、たとえ下面表層部が湿潤な環境下(例えば下面表層部の直下の地盤に水溜りが存在するような状況下)に置かれていたとしても、下面表層部への水分の吸収が回避される結果、デッキ材の形状安定性をより高めることができる。なお、木粉が配合されていない下面表層部の見た目は木質感の低いものとなるが、デッキ材の使用状態において下面表層部は視認されないので、このような木質感の低下が問題になることはない。
【0011】
本発明において、好ましくは、前記上面表層部の表面が前記下面表層部の表面よりも粗い面に形成される(請求項2)。
【0012】
この構成によれば、木粉配合比率が小さいために木質感が低下し易い上面表層部に十分な木質感を付与することができる。すなわち、上面表層部が粗面化されると、それによる表面の凹凸が天然木に近い風合いをつくり出す結果、上面表層部の木粉配合比率をそれほど高めなくても、上面表層部の木質感を十分に確保することができる。
【0013】
また、前記のように上面表層部の表面が粗面化されると、仮に降雨等によって上面表層部に多量の水が付着したとしても、この付着した水が上面表層部上で拡散し易くなる。これにより、上面表層部が乾燥し易くなり、屋外に設置するのに好適な水はけ性のよいデッキ材を得ることができる。
【0014】
前記構成において、より好ましくは、前記上面表層部の幅方向両端部に、外側ほど高さが低くなるように傾斜した傾斜面が形成される(請求項3)。
【0015】
この構成によれば、上面表層部の幅方向両端の傾斜面を通じて、上面表層部に付着した水を外部に容易に排出することができ、上面表層部の水はけ性をより向上させることができる。
【0016】
前記構成において、より好ましくは、前記上面表層部は、前記下面表層部よりも大きい厚みを有するように形成される(請求項4)。
【0017】
この構成によれば、上面表層部に比較的多量の水が付着した場合でも、その水が上面表層部を通過して基材まで浸透するような事態が起き難くなる。すなわち、基材には比較的多くの木粉が配合されているため、仮にこの基材にまで水が浸透すると、基材に含まれる多くの木粉が膨潤してデッキ材の変形が助長されるおそれがある。これに対し、上面表層部の厚みを大きくした前記構成によれば、この厚めの上面表層部が基材への水の浸透を阻害する結果、前記のような基材内の木粉の膨潤によるデッキ材の変形を効果的に抑制することができる。
【0018】
また、前記のように上面表層部を粗面化した場合(これにより上面表層部の表面に細かな凹凸が形成された場合)においても、粗面化後の上面表層部の厚みが全体として十分に確保されるので、木質感を十分に付与できる程度に上面表層部を適度に粗面化しながら、前述した基材への水の浸透を効果的に抑制することができる。
【0019】
ここで、本発明において、前述した効果を十分に得るためには、例えば前記基材の木粉配合比率を20%以上80%以下に設定し、かつ前記上面表層部の木粉配合比率を5%以上30%以下に設定することが好ましい(請求項5)。
【0020】
また、本発明は、前記デッキ材と、前記デッキ材を下から支持する支持フレームと、前記支持フレームを地盤に固定する台座部とを備えた、ことを特徴するデッキ構造である(請求項6)。
【0021】
本発明によれば、水が付着しても変形し難いデッキ材を備えた屋外向きのデッキ構造を提供することができる。
【発明の効果】
【0022】
以上説明したように、本発明のデッキ材およびデッキ構造によれば、デッキ材に木質感を付与しながら、デッキ材に含まれる木粉の膨潤によってデッキ材が変形するのを抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【0024】
(1)デッキ構造の説明
図1および
図2は、本発明の一実施形態にかかるデッキ構造を示している。本図に示されるデッキ構造は、例えば屋外においてテラスもしくは遊歩道(ボードウォーク)として使用されるものであり、床面を構成する複数のデッキ材1と、デッキ材1を下から支持する支持フレーム40と、支持フレーム40を地盤Eに支持する複数の台座部50とを備えている。
【0025】
支持フレーム40は、矢印Xとして示す方向(以下、所定方向Xという)に延びる複数の縦材41と、縦材41の上側において所定方向Xと直交する方向に延びるように配設された複数の横材42とを有している。縦材41および横材42は、それぞれ下面が開放された断面ハット型の鋼材からなり、互いに直角に交差するように井桁状に組み合わされた状態でネジ部材43(
図2)により互いに結合されている。
【0026】
台座部50は、地盤Eに設置された支持プレート55と、支持プレート55の上面に溶接された基礎ボルト51と、基礎ボルト51に螺着された上下一対のナット52(
図2)と、両ナット52の上側に配置されたベースプレート53とを有している。ベースプレート53には、支持フレーム40の縦材41がネジ部材54により固定されている。
【0027】
デッキ材1は、一定の幅をもって所定方向Xに延びるように形成された板状の部材である。デッキ材1は、複数用意されて支持フレーム40の上面に並列に敷設されている。具体的に、複数のデッキ材1は、その長手方向(所定方向X)に互いに平行に延び、かつ幅方向(Xと直交する方向)に互いに隣接するように並べられた状態で支持フレーム40の上面に取り付けられている。
【0028】
各デッキ材1は、隣接する2つのデッキ材1の間で共用されるネジ部材60および取付具61(
図2)により支持フレーム40の横材42に固定されている。後でも説明するように、デッキ材1の左右の側面にはそれぞれ凹溝部Vが形成されており、互いに対向する2つのデッキ材1の各凹溝部Vに取付具61が共通に挿入されている。そして、当該取付具61に上から挿入されたネジ部材60が横材42に締結されることにより、デッキ材1が支持フレーム40に固定されている。
【0029】
(2)デッキ材の説明
次に、主に
図3および
図4を用いて、デッキ材1の詳細構造について説明する。本図に示すように、デッキ材1は、内部に空間(後述する複数の閉空間S)を有する中空の板状部材であり、その断面は全体として扁平な矩形状を呈している。
【0030】
デッキ材1は多層構造とされ、基材2と、基材2の上面および側面の一部を覆う第1表層材3と、基材2の下面および側面の一部を覆う第2表層材4とを有している。
【0031】
基材2は、梯子状の断面を有する中空状の部材である。すなわち、基材2は、水平面に沿って延びる上壁10と、上壁10から下方に離間した位置において上壁10と平行に延びる下壁11と、上壁10および下壁11のそれぞれの幅方向両端どうしを上下方向に接続する左右一対の側壁12と、一対の側壁12の間において上壁10と下壁11とを上下方向に接続する複数の区画壁13とを一体に有している。上壁10および下壁11は、上下方向に一定の間隔を空けつつ水平方向に(互いに平行に)延びるように形成されている。そして、これら上壁10および下壁11の間に形成された空間が区画壁13で区切られることにより、基材2の内部に複数の閉空間Sが形成されている。各閉空間Sは、区画壁13を挟んで幅方向に一列に並ぶとともに、基材2を長手方向に貫通するように形成されている。
【0032】
基材2の左右の側壁12には、デッキ材1の幅方向中心側に凹入した凹溝部Vがそれぞれ形成されている。各凹溝部Vは、上壁10と下壁11との間の一定の高さ位置において、デッキ材1の一端面から他端面にかけて長手方向(所定方向X)に延びるように形成されている。この凹溝部Vには、デッキ材1を支持フレーム40に固定する際に使用される上述した取付具61(
図2)が挿入される。
【0033】
第1表層材3は、基材2の上壁10(上面)を覆う上面表層部20と、基材2の左右の側壁12のうち凹溝部Vよりも上側の部分を覆う左右一対の側面表層部21とを一体に有している。第2表層材4は、基材2の下壁11(下面)を覆う下面表層部30と、基材2の左右の側壁12のうち凹溝部Vよりも下側の部分を覆う左右一対の側面表層部31とを一体に有している。一方、基材2の長手方向の両端面、および基材2の左右の凹溝部Vについては、第1表層材3および第2表層材4のいずれにも覆われていない。
【0034】
上面表層部20は、上面20aと、上面20aの幅方向両側に連設された左右一対の傾斜面20bとを有している。上面20aは、上面表層部20の大部分の表面を構成しており、水平面に沿って延びる平坦面とされている。傾斜面20bは、上面20aの幅方向両端から下方かつ外方に向けて落ち込むように傾斜している。より詳しくは、傾斜面20bは、基材2における上壁10と側壁12とが交差する角部を面取りした面取り部に沿って設けられており、デッキ材1の幅方向外側ほど(側面表層部21に近づくほど)高さが低くなるように傾斜している。
【0035】
下面表層部30は、下面30aと、下面30aの幅方向両側に連設された左右一対の傾斜面30bとを有している。下面30aは、下面表層部30の大部分の表面を構成しており、水平面に沿って延びる平坦面とされている。傾斜面30bは、下面30aの幅方向両端から上方かつ外方に向けて立ち上がるように傾斜している。より詳しくは、傾斜面30bは、基材2における下壁11と側壁12とが交差する角部を面取りした面取り部に沿って設けられており、デッキ材1の幅方向外側ほど(側面表層部31に近づくほど)高さが高くなるように傾斜している。
【0036】
デッキ材1は、上面表層部20が上になる(下面表層部30が下になる)姿勢で支持フレーム40(
図1、
図2)上に取り付けられる。この状態で、上面表層部20は、人が歩行あるいは腰掛けるデッキ材1の上面を構成する。また、下面表層部30は、その一部が支持フレーム40(図例では横材42)の上面に接触し、残りの一部が地盤Eと直接対向するように露出している。
【0037】
図4に示すように、上面表層部20の傾斜面20bの傾斜角度θ、つまり傾斜面20bと水平面(上面20a)とがなす角度θは、20°以上70°以下、より好ましくは30°以上60°以下(例えば45°)に設定される。また、傾斜面20bの幅wは、1.5mm以上5mm以下、より好ましくは2mm以上4mm以下(例えば3mm)に設定される。傾斜面20bの傾斜角度θおよび幅wをこのような数値範囲に設定するのは、上面表層部20の上面20aに付着した水が傾斜面20bを通じて排出され易くするためである。
【0038】
一方、下面表層部30の傾斜面30bについては、上面表層部20に付着した水の排出とは無関係であるため、特にその傾斜角度や幅についての限定は受けない。このため、例えば当該傾斜面30bの幅を上側の傾斜面20bの幅wよりも小さくしてもよい。また、場合によっては、デッキ材1における下面と側面との角部に最小限の面取り(糸面取り)だけを施して、実質的に傾斜面30bの形成を省略してもよい。
【0039】
基材2および第1表層材3(上面表層部20および側面表層部21)は、ともに、合成樹脂に木粉を配合した木粉配合樹脂により構成されている。例えば、基材2として、ポリ塩化ビニル(PVC)樹脂またはABS樹脂に木粉を配合したものを好適に使用することが可能である。また、第1表層材3として、ASA樹脂に木粉を配合したものを好適に使用することが可能である。もちろん、ここで挙げた合成樹脂の種類は好ましい例示に過ぎず、これ以外の種々の合成樹脂を使用可能である。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、EVA樹脂、ポリスチレンなどが使用可能である。木粉についても、木材を細かくしたものであれば特に種類を問わず使用可能である。
【0040】
ただし、基材2と第1表層材3とでは木粉の配合比率が異なり、第1表層材3における木粉の配合比率の方が基材2のそれよりも高い値に設定されている。具体的に、基材2における木粉の配合比率は、20%以上80%以下、より好ましくは25%以上55%以下(例えば30%)に設定され、第1表層材3における木粉の配合比率は、5%以上30%以下、より好ましくは5%以上20%以下(例えば10%)に設定されている。
【0041】
なお、基材2および第1表層材3には、木粉以外にも種々の成分が配合され得る。例えば、木質感を演出するための着色顔料の他、発泡剤、紫外線吸収剤、難燃剤、もしくは帯電防止剤等の種々の添加剤が配合され得る。
【0042】
第2表層材4(下面表層部30および側面表層部31)は、上述した基材2および第1表層材3とは異なり、木粉が配合されていない合成樹脂により構成されている。例えば、第2表層材4として、ポリ塩化ビニル(PVC)樹脂を好適に使用することができる。もちろん、第2表層材4として使用可能な合成樹脂はこれに限られず、基材2と相溶性のある合成樹脂であれば、木粉が配合されない限りにおいて種々の合成樹脂を使用可能である。また、第2表層材4には、木粉以外の成分、例えば顔料、発泡剤、紫外線吸収剤、難燃剤、もしくは帯電防止剤等が配合され得る。
【0043】
第1表層材3および第2表層材4は、第1表層材3の上面表層部20の厚みが相対的に大きくなるように形成されている。すなわち、第1表層材3の上面表層部20は、第1表層材3の側面表層部21、第2表層材4の下面表層部30および側面表層部31のいずれの厚みよりも大きくなるように形成されている。具体的に、上面表層部20の厚みは、0.5〜2.5mm、好ましくは0.8〜1.5mm(例えば1.2mm)に設定されている。これに対し、下面表層部30および側面表層部21,31の各厚みは、0.3〜1.2mm、好ましくは0.3〜0.8mm(例えば0.5mm)に設定されている。
【0044】
デッキ材1の上面、つまり上面表層部20の表面(上面20aおよび傾斜面20b)は、デッキ材1のその他の面(下面表層部30および側面表層部21,31の各表面)に比べて粗い面とされている。具体的に、上面表層部20の表面粗さは、算術平均粗さRaが3.0μm以上30μm以下、より好ましくは4.5μm以上20μm以下になるように設定される。このように上面表層部20が粗面化されるのは、上面表層部20の木質感を高めるとともに、親水性を高めて傾斜面20bからの排水を促進するためである。
【0045】
以上のような構造のデッキ材1は、例えば共押出成形により製造することが可能である。すなわち、基材2、第1表層材3、および第2表層材4のそれぞれの原料を溶融したものを別々の押出ヘッドから1つの金型内に押出すことにより、基材2、第1表層材3、および第2表層材4を一体に有する多層構造のデッキ材1を製造することができる。なお、このときの押出方向は、デッキ材1の長手方向(所定方向X)に一致する。
【0046】
上記のような押出成形の後、第1表層材3の上面表層部20に粗し加工を施すことにより、上面表層部20の上面20aおよび傾斜面20bをそれぞれRa=3.0〜30μm(好ましくは4.5〜20μm)の粗面に形成する。なお、ここでいう表面粗さRa=3.0〜30μm(好ましくは4.5〜20μm)とは、デッキ材1の長手方向(つまり押出方向)に直交する方向に表面粗さを測定した場合の数値である。
【0047】
上述した上面表層部20の粗し加工は、例えば、高速で巻回駆動される無端状のサンディングベルト(研磨シート)を備えたベルトサンダーを用いて行うことができる。このとき、ベルトサンダーは、サンディングベルトが上面表層部20に対し長手方向(所定方向X)と平行に摺接するような姿勢で使用される。なお、当然ながら、粗し加工に用いられる工具はベルトサンダーに限られない。例えば、バフ研磨機やディスクグラインダー等を用いて粗し加工を行ってもよい。特に、傾斜面20bは上面20aに比べて面積が小さいため、回転工具の先端に金属ブラシを取り付けたものを用いて傾斜面20bを粗し加工したり、サンドペーパを用いて手作業で傾斜面20bを粗し加工してもよい。
【0048】
(3)作用等
以上説明した実施形態によれば、デッキ材1における基材2と上面表層部20(これを含む第1表層材3)とがそれぞれ木粉配合樹脂により構成されるとともに、上面表層部20の木粉配合比率の方が基材2の木粉配合比率よりも小さくされているため、木粉の配合によりデッキ材1に木質感を付与しながら、デッキ材1の形状安定性を高めることができる。すなわち、例えば降雨等により上面表層部20に水が付着した場合には、付着した水が上面表層部20内の木粉に吸収されて当該木粉が膨潤し、この木粉の膨潤によりデッキ材1が湾曲変形するといった事態が生じるおそれがある。しかしながら、上記実施形態では、上面表層部20の木粉配合比率が相対的に低くされているので、仮に上面表層部20内の木粉が膨潤したとしても、そのことがデッキ材1の形状に及ぼす影響が小さく抑えられ、上記のようなデッキ材1の湾曲変形を効果的に抑制することができる。これにより、デッキ材1の使用状態において最も視認され易い部位である上面表層部20に適度な木質感を付与しながら、デッキ材1の形状安定性を高めることができる。
【0049】
一方で、上面表層部20に覆われている(そのために水に直接濡れる心配のない)基材2については、上面表層部20よりも木粉の配合比率が高くされているため、配合された木粉の作用により、基材2の曲げ剛性、ひいてはデッキ材1の曲げ剛性を向上させることができる。また、デッキ材1全体として比較的多くの木粉を含有させることができ、例えば廃棄木材等から作られる木粉の有効利用を図ることができる。
【0050】
また、上記実施形態では、デッキ材1の下面表層部30(これを含む第2表層材4)には木粉が配合されていないため、たとえ下面表層部30が湿潤な環境下に置かれていたとしても、下面表層部30への水分の吸収が回避される結果、デッキ材1の形状安定性をより高めることができる。例えば、下面表層部30の直ぐ下に地盤Eが存在し、この地盤Eに水溜りなどが形成されることが想定されるが、このような場合において、仮に下面表層部30に木粉が配合されていたとすると、この木粉に水分が吸収されて当該木粉が膨潤し、デッキ材1の形状に悪影響が及ぶおそれがある。これに対し、上記実施形態のように下面表層部30に木粉が配合されていない場合には、水溜りが存在するような湿潤な環境下であっても下面表層部30への水分の吸収が回避されるので、デッキ材1の形状安定性をより高めることができる。なお、木粉が配合されていない下面表層部30の見た目は木質感の低いものとなるが、デッキ材1の使用状態において下面表層部30は視認されないので、このような木質感の低下が問題になることはない。
【0051】
また、上記実施形態では、上面表層部20の表面(上面20aおよび傾斜面20b)が加工により粗面化されて、下面表層部30の表面(下面30aおよび傾斜面30b)よりも粗い面とされているため、木粉配合比率が小さいために木質感が低下し易い上面表層部20に十分な木質感を付与することができる。すなわち、上面表層部20が粗面化されると、それによる表面の凹凸が天然木に近い風合いをつくり出す結果、上面表層部20(これを含む第1表層材3)の木粉配合比率をそれほど高めなくても、上面表層部20の木質感を十分に確保することができる。
【0052】
また、上記のように上面表層部20の表面が粗面化されると、仮に降雨等によって上面表層部20に多量の水が付着したとしても、この付着した水が上面表層部20上で拡散し易くなる。これにより、上面表層部20が乾燥し易くなり、屋外に設置するのに好適な水はけ性のよいデッキ材1を得ることができる。
【0053】
しかも、上記実施形態では、上面表層部20の幅方向両端部に、外側ほど高さが低くなる傾斜面20bが形成されているので、この傾斜面20bを通じて、上面表層部20(その上面20a)に付着した水を外部に容易に排出することができ、上面表層部20の水はけ性をより向上させることができる。
【0054】
また、上記実施形態では、上面表層部20の厚みが下面表層部30よりも大きくされているので、上面表層部20に比較的多量の水が付着した場合でも、その水が上面表層部20を通過して基材2まで浸透するような事態が起き難くなる。すなわち、基材2には比較的多くの木粉が配合されているため、仮にこの基材2にまで水が浸透すると、基材2に含まれる多くの木粉が膨潤してデッキ材1の変形が助長されるおそれがある。これに対し、上面表層部20の厚みを大きくした上記実施形態によれば、この厚めの上面表層部20が基材2への水の浸透を確実に阻害する結果、上記のような基材2内の木粉の膨潤によるデッキ材1の変形を効果的に抑制することができる。
【0055】
また、上記実施形態のように上面表層部20を粗面化した場合(これにより上面表層部20の表面に細かな凹凸が形成された場合)においても、粗面化後の上面表層部20の厚みが全体として十分に確保されるので、木質感を十分に付与できる程度に上面表層部20を適度に粗面化しながら、上述した基材2への水の浸透を効果的に抑制することができる。
【0056】
なお、上記実施形態では、梯子状の中空断面をもった基材2を有するデッキ材1に本発明を適用した例について説明したが、本発明は種々の断面形状を有するデッキ材に適用可能であり、例えば中実断面の基材を有するデッキ材に本発明を適用してもよい。
【0057】
また、上記実施形態では、所定方向Xに真っ直ぐ延びるようなデッキ材1に本発明を適用した例について説明したが、本発明が適用可能なデッキ材は直線状に延びるものに限られず、例えば曲線に沿って湾曲しつつ延びるデッキ材であってもよい。また、デッキ材の幅寸法は一定である必要はなく、場所によって異なる幅を有していてもよい。
【0058】
また、上記実施形態では、テラスまたは遊歩道(ボードウォーク)に使用されるデッキ材1に本発明を適用した例について説明したが、本発明は、テラスや遊歩道に限られず、屋外に設置される種々の構造物(デッキ構造)に使用されるデッキ材に適用可能であり、例えばベランダやベンチなどに使用されるデッキ材に本発明を適用してもよい。