(57)【要約】【課題】環境保全面で優れ、利用者の滑りにくい屋外用踏み板を提供する。【解決手段】屋外用踏み板を、結合剤と混和させた細長い木質片を長さ方向に配向積層した木質積層マットが熱圧成形されてなる木質系複合材料からなり、かつ表面に滑り止めの凹凸を有してなるものとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
結合剤と混和させた細長い木質片を長さ方向に配向積層した木質積層マットが熱圧成形されてなる木質系複合材料からなる屋外用踏み板。
【請求項２】
表面に滑り止めの凹凸を有してなる請求項１に記載の屋外用踏み板。
【請求項３】
細長い木質片が、解体廃材、廃パレット材、間伐材、端材、燃料や製紙用木質材、集成材、木質加工材に由来することを特徴とする請求項１または２に記載の屋外用踏み板。
【請求項４】
細長い木質片は、吸水後の厚さ方向の膨張率が５％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の屋外用踏み板。
【請求項５】
細長い木質片は、長さが２０〜１５０ｍｍ、厚さが１〜１５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の屋外用踏み板。
【請求項６】
結合剤が、接着剤であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の屋外用踏み板。
【請求項７】
接着剤が、タンニン系接着剤であることを特徴とする請求項６に記載の屋外用踏み板。
【請求項８】
熱圧成形が、蒸気により加熱しながら、加圧することにより行われることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の屋外用踏み板。
【請求項９】
耐水処理、防腐処理及び防蟻処理から選ばれる少なくとも１種の処理が施されてなることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の屋外用踏み板。
【請求項１０】
林道、山道、遊歩道用であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の屋外用踏み板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外用踏み板に関し、さらに詳しくは環境保全面で優れ、利用者の滑りにくい屋外用踏み板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、法面や階段等の屋外用踏み板としては、例えば、鉄筋コンクリート（特許文献１参照）や、ポーラスコンクリート（特許文献２参照）からなるものや、間伐材の丸太、廃プラスチック等が用いられている。
【０００３】
しかし、コンクリートや廃プラスチック、丸太からなる踏み板は、耐用期間を過ぎて崩壊しても分解されにくいため、環境保全上の問題が大きいし、また、打ちっ放しのコンクリートや生の丸太や木板では、利用者が雨天時等に滑りやすく、転倒しやすいなどの問題がある。
【０００４】
そこで、このような屋外用踏み板において、環境保全面で優れ、利用者の滑りにくいものが強く求められている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１８０７６号
【特許文献２】特開平１１−２０９９４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような事情の下、環境保全面で優れ、利用者の滑りにくい屋外用踏み板を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、屋外用踏み板を、基材に、細長い木質片を用い、これを結合剤と混和させ、配向積層させてマットを形成させ、マットを熱圧成形してなる木質系複合材料からなり、所望により表面に滑り止めの凹凸を有するものとすることにより、上記課題が達成されることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の第１の発明によれば、結合剤と混和させた細長い木質片を長さ方向に配向積層した木質積層マットが熱圧成形されてなる木質系複合材料からなる屋外用踏み板が提供される。
【０００９】
また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、表面に滑り止めの凹凸を有してなる屋外用踏み板が提供される。
【００１０】
また、本発明の第３の発明によれば、第１または２の発明において、細長い木質片が、解体廃材、廃パレット材、間伐材、端材、燃料や製紙用木質材、集成材、木質加工材に由来することを特徴とする屋外用踏み板が提供される。
【００１１】
また、本発明の第４の発明によれば、第１〜３のいずれかの発明において、細長い木質片は、吸水後の厚さ方向の膨張率が５％以上であることを特徴とする屋外用踏み板が提供される。
【００１２】
また、本発明の第５の発明によれば、第１〜４のいずれかの発明において、細長い木質片は、長さが２０〜１５０ｍｍ、厚さが１〜１５ｍｍであることを特徴とする屋外用踏み板が提供される。
【００１３】
また、本発明の第６の発明によれば、第１〜５のいずれかの発明において、結合剤が、接着剤であることを特徴とする屋外用踏み板が提供される。
【００１４】
また、本発明の第７の発明によれば、第６の発明において、接着剤がタンニン系接着剤であることを特徴とする屋外用踏み板が提供される。
【００１５】
また、本発明の第８の発明によれば、第１〜７のいずれかの発明において、熱圧成形が、蒸気により加熱しながら、加圧することにより行われることを特徴とする屋外用踏み板が提供される。
【００１６】
また、本発明の第９の発明によれば、第１〜８のいずれかの発明において、耐水処理、防腐処理及び防蟻処理から選ばれる少なくとも１種の処理が施されてなることを特徴とする屋外用踏み板が提供される。
【００１７】
また、本発明の第１０の発明によれば、第１〜９のいずれかの発明において、林道、山道、遊歩道用であることを特徴とする屋外用踏み板が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の屋外用踏み板によれば、以下詳述するとおりの作用効果が奏される。
１）施工後初期には凹凸による滑り止め効果が十分に発揮される。
２）時間経過とともに木質片が雨水を少しづつ吸収して膨れ、さらに凹凸が形成され、より滑り止め効果が発揮される。特に、森林内の日陰等の高湿潤下や梅雨時は特に滑りやすく、高湿度化ではより吸湿膨張による表面の凹凸が強調され、より効果が発揮される。
３）以上の理由により間伐材で作られる屋外用踏み板や、廃プラスチック等で作られる屋外用踏み板や、ただ単に凹凸表面加工された屋外用踏み板と比べて滑りにくい。
４）時間経過とともに次第に分解されるが、分解途中はチップ状で崩壊していくため、そのまま林道、歩道等に残留し、マルチング（防草）効果が期待できる。
５）結合剤としてタンニン系接着剤を用いると、タンニン系接着剤には天然成分が利用されるので一般の木材系接着剤と比べて環境保全上の配慮に応えうる。
６）また、タンニン系接着剤は親水性が残されているので吸水性があり、一般の木材系接着剤、例えばＰＭＤＩ接着剤と比べて木質片の膨れ方が早い。
７）吸水による膨れの速度を、耐水化処理により遅くなるように調整しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の屋外用踏み板は、結合剤と混和させた細長い木質片を長さ方向に配向積層した木質積層マットが熱圧成形されてなる木質系複合材料からなり、所望により表面に滑り止めの凹凸を有してなることで特徴付けられるものである。
以下、本発明の屋外用踏み板について、詳細に説明する。
【００２０】
木質系複合材料は、細長い木質片と、該木質片同士を互いに結合させるための結合剤を構成材料に用い、上記のようにして得られるものである。
木質片には、細長い形状を主とするもの、好ましくは細長い形状のものが木質片全量の７０％以上、中でも８０％以上を占めるもの、さらには樹木の繊維方向が長さ方向と同じ方向とされたチップが用いられる。本発明においては、このようなものを細長い木質片という。
【００２１】
細長い形状としては、通常、厚さが１ｍｍ〜２０ｍｍ、長さが５ｍｍ〜２００ｍｍで、長さが厚さより大きいもの、好ましくは、厚さが１ｍｍ〜１５ｍｍ、長さが１０ｍｍ〜１５０ｍｍで、長さが厚さの３倍以上のもの、より好ましくは、厚さが１ｍｍ〜１５ｍｍ、長さが２０ｍｍ〜１５０ｍｍで、長さが厚さの５倍以上のものが挙げられる。
【００２２】
また、木質片は、吸水後の厚さ方向の膨張率が５％以上、中でも８〜２０％であるものが好ましい。この膨張率が５％以上と高いことにより、かかる木質片を用いてなる屋外用踏み板が、その敷設後時間経過とともに木質片が雨水を少しづつ吸収して膨れ、さらに凹凸が形成され、より滑り止め効果が発揮されるようになる。
【００２３】
なお、後述するように、上記屋外用踏み板の表面に予め凹凸が設けられてもよい。
【００２４】
木質片の原料種としては、主に、杉、檜、赤松、姫小松、唐松、蝦夷松、とど松、椹、栂、檜葉、樅、ねずこ、エンゲルマンスプルース、シトカスプルース、米栂、レッドウッド、米檜葉、ポンデローサパイン、アガチス、米松、ノーブルファー、欧州赤松、ホワイトウッド、ラジャータパイン等の針葉樹類；樫、桐、楠、栗、シナノキ、タブノ木、ぶなのき、ラミン、白樺、アピトン、センゴンラウト、アスペン等の広葉樹類等が挙げられる。
【００２５】
原料種を利用しやすい形態として供される原料材としては、特に限定されないが、例えば、上記樹木の丸太、間伐材等の生木材、合板や単板積層材（ＬＶＬ）等の集成材；パーチクルボード、オリエンテッドストランドボード（ＯＳＢ）等木質系加工材、製材時や、工場や住宅建築現場で発生する端材、部材輸送後に廃棄される廃パレット材、建築解体時に発生する解体廃材、燃料や製紙用木質材等が挙げられる。
【００２６】
上記原料材を、細長い形状のものを主とする木質片へ加工する方法としては、ロータリーカッターによってベニア加工したものを割り箸状に切断してスティックにする方法、フレーカーの回転刃によって丸太を切削してストランドにする方法、一軸破砕機の表面に刃物のついたロールを回転させて木材を破砕する方法等を用いることができる。このようにして得られた細長い形状のものを主とする木質片は、通常、厚さが不揃いであり、一定範囲の厚さの木質片に分級される。分級方法は、一定範囲の厚さで分級できるものであれば特に限定されないが、例えばウェーブローラー方式等の分級機を用いて分級する方法が挙げられる。なお、ウェーブローラー方式の分級機は、木質片の厚さを基準に連続的に分級する装置である。
【００２７】
結合剤としては、タンニン系、フェノール樹脂系、メラミン樹脂系、尿素樹脂系、イソシアネート樹脂系等、合板、パーティクルボード等に用いられる木材工業用の接着剤が挙げられるが、好ましくはタンニン系接着剤が天然資源であり、従来のフェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、イソシアネート樹脂などの石油系材料よりも人体への安全性や、環境保全性に優れた素材であるので、推奨される。
これらは、１種用いてもよいし、また、２種以上組み合わせて用いてもよい。また、結合剤は、液状でも粉末状でも構わないが、液状の場合は一般に木質片に噴霧したり、木質片と撹拌混合して予め木質片に担持させた状態で配向積層され、粉末状の場合は、一般に木質片と均一に混合した状態で、配向積層される。
【００２８】
上記木質片は、結合剤と混和させて用いられるが、混和は、通常、木質片に、結合剤を塗布したり、噴霧したりして付着させたり、また、木質片と結合剤とを混合したりすることによって行われる。その際、ドラム形バッチ式ブレンダーや、連続式グルーブレンダーなどの機器を用いるのがよい。
【００２９】
結合剤の混和量は、木質片の密度、形状、表面状態、含水率にもよるが、通常は木質片の重量に対し１〜２０重量％が望ましい。
【００３０】
このような木質片を長さ方向に配向積層することにより、木質積層マットが形成される。
配向積層するには、一定間隔に分割されたフォーミング型に投入したり、ＯＳＢ等既存の木質系成形材料の製造装置で用いられるディスクオリエンター等の配向積層装置を用いたりすることによって行うことができる。
配向状態の評価方法は、積層後の表面状態を撮像し、細長い木質片の長軸の長軸方向と基準線の方向とがなす角度を測定し、その平均値を算出して行う。長さ方向に配向した状態とは、この方法により、基準線の方向と木質片の長軸方向とがなす角度の平均値が、±３０度の範囲内にある状態をいう。
【００３１】
木質積層マットを熱圧成形して木質系複合材料が得られるが、熱圧成形は、結合剤が硬化するに足る時間だけ加熱、加圧すればよい。
熱圧成形には、通常の加熱式プレス機、例えば水蒸気加熱式プレス機等を用いることができ、熱圧成形は、蒸気により加熱しながら、加圧することにより行われるのが好ましい。成形条件は、通常１００〜２５０℃の範囲の温度、１〜１０ＭＰａの範囲の圧力から選ばれ、例えば、厚さ３０ｍｍの木質系複合材を得るためには、熱板温度１８０℃、加圧圧力２．９ＭＰａ、加圧時間１０分の成形条件が可能なものであればよい。
【００３２】
上記方法により得られる木質系複合材料の比重はどのようなものでもよく、０．５〜０．９ｇ／ｃｍ３のものが用いられる。
【００３３】
木質系複合材料の表面に凹凸を有するようにするには、例えば、加熱式プレス機のプレス面を凹凸形状としたり、該プレス機で熱圧成形する時に、プレス面に金網を配設することで金網の孔隙サイズの凹凸が表面に転写されるようにしたりすることなどによって行われるが、特に限定されるものではなく、熱圧成形後に表面を凹凸とした金型により凹凸を付与する方法でもかまわない。プレス機で熱圧成型する時に、金網を使用する場合、使用する金網としては、平織り、綾織り、畳折り、綾畳折り、撚り線織り、トリプル織り、綾むしろ織り等どのようなものでも使用可能である。金網のサイズとしては４〜２０メッシュ、開き目としては１〜６ｍｍのものが好ましい。
【００３４】
このようにして得られる屋外用踏み板は、表面に凹凸が形成されている。
また、このような屋外用踏み板は、さらに、耐水処理、防腐処理及び防蟻処理から選ばれる少なくとも１種の処理が施されているのが好ましい。
【００３５】
また、このような屋外用踏み板は、林道、山道、遊歩道等に好適に敷設することができる。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
【００３７】
実施例１
木質系成形材料として、木材廃棄物処理業者より購入した木質材片を原材料とし、これをローラー式スクリーン（（株）たいへい製ウェーブローラー）にて分級し、厚さ１ｍｍ〜６ｍｍの所望サイズ範囲のものを選別した。
上記分級装置のスクリーン上に残留する、所望サイズ範囲の上限値を超える厚さをもつ大サイズの木質材片を、衝撃破砕機へ搬送し、該破砕機で破砕し、得られた破砕木質片を、上記分級装置のローラー式スクリーンへ搬送し、該分級装置にて分級し、厚さ１ｍｍ〜６ｍｍの所望サイズ範囲のものをさらに選別する工程を繰り返した。
この所望サイズ範囲の木質片を、雰囲気温度５０℃の加熱オーブン８中に２４時間放置し、含水量５．２重量％になるまで含水量を調節し、含水率調整済みの木質片とした。
【００３８】
次いで含水量を調節した木質片を、ドラムブレンダに投入し、タンニン系接着剤を木質片に対し５重量％となるように噴霧して木質片と接着剤とを混和し、木質片表面にタンニン系接着剤が付着した混和物を得た。次にこの混和物をフォーミングマシーン（たいへい社製）のフォーミング装置（縦１２００ｍｍ、横８００ｍｍ、高さ７００ｍｍ）に投入した。フォーミング型内は金属製の仕切り板を用いて、２０ｍｍ間隔にしたものを用い、木質片を長さ方向に略揃えて配向積層し、木質積層マットとした。木質積層マットの厚さは約２００ｍｍとした。
次に、木質積層マットを蒸気プレス機（山本鉄工所製）の加圧盤の間に配置した。その際、加圧盤には平織り、１０メッシュ、開き目１．７４ｍｍの金網を取り付けた。木質積層マット配置後、０．９ＭＰａ、１８０℃の高温水蒸気を１分間噴射し、その後木質積層マットの厚さが５０ｍｍになるように加圧盤を閉じ、温度１８０℃で５分間保持して木質系複合材料からなり、かつ、表面に滑り止めの凹凸を有してなる屋外用踏み板を得た。
得られた踏み板の２４時間水に浸漬した後の厚さ方向の吸水膨張率をＪＩＳＡ５９０８の方法に準拠し測定したところ１５％であった。
【００３９】
上記タンニン系接着剤は次のようにして調製した。まず、タンニンの粉体を約４０℃の温水に濃度４５質量％になるように溶解させた。その後、濃度４８質量％の水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ１０に調整した。そこへ、あらかじめ１０：５．５（水溶液ベース）の割合で混合した変性スチレンブタジエン共重合体エマルション（日本ゼオン社製、商品名「Ｎｉｐｏｌ  ＬＸ４３０」）とヘキサメチレンテトラミンの４０質量％水溶液の混合液を、タンニン水溶液１００質量部に対し１５．５質量部になるように配合した。
【００４０】
次に、得られた木質系複合材料を凹凸面が表面となるように厚み５０ｍｍ×幅１００ｍｍ×長さ７００ｍｍにカットして屋外用踏み板を得た。
該屋外用踏み板１０枚を３０ｃｍ間隔で林道内に敷設し、敷設直後の歩行性（滑り難さ）と敷設１年後の歩行性（滑り難さ）を確認した。歩行性（滑り難さ）は試験者１０人に屋外用踏み板を歩行した時の滑り難さを通常のスギ木材と比較して、滑りにくいものを○、滑り易いものを×、同等を△とし、１０人で最も多いランクとした。
結果を表１にまとめる。
【００４１】
実施例２
チップに塗布する接着剤の量を８％に代えた以外は実施例１と同様にして屋外用踏み板を得た。得られた踏み板の厚さ方向の吸水膨張率は８％であった。
【００４２】
実施例３
使用する接着剤をウレタン系接着剤とし木質片に対して４重量％となるようにして混和物を得た以外は実施例１と同様にして屋外用踏み板を得た。得られた踏み板の厚さ方向の吸水膨張率は１０％であった。
【００４３】
実施例４
金網を平織り１４メッシュ、平決め１ｍｍのものに代えた以外は実施例１と同様にして屋外用踏み板を得た。
【００４４】
実施例５
金網を用いなかったこと以外は、実施例１と同様にして木質系複合材料からなる踏み板を得た。
この踏み板は、上記各実施例の屋外用踏み板に比べ、初期の凹凸性と滑り防止性はスギ材と同等であるが、１年後の歩行性はスギ材よりも良好であった。
【００４５】
上記各実施例の屋外用踏み板は、凹凸面が形成され、良好な滑り防止性を示した。
【００４６】
実施例６
接着剤をウレタン系接着剤として木質片に対して１５重量％となるようにして混和物を得た以外は実施例１と同様にして屋外用踏み板を得た。得られた踏み板の厚さ方向の吸水膨張率は５％であった。
踏み板を山林に施工して１年経過後は、上記実施例の屋外用踏み板に比べ、凹凸が乏しく、滑り防止性に劣るものであった。
【００４７】
比較例１
ポリプロピレン性で表面を凹凸加工したデッキ材
【００４８】
比較例２
木粉が５０％混入されたポリプロピレン性のデッキ材を林内に敷設し、歩行性を確認した。
【００４９】
【表１】
2010005833.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の屋外用踏み板は、環境保全面で優れ、利用者にとり滑りにくいので、産業上大いに有用である。