(57)【要約】      （修正有）【課題】居住環境の経年変動に対し高い寸法安定性を有する木質系フローリング材、特に床暖房の熱による目地切れ・変形を起こさない木質系フローリング材の提供。【解決手段】本実加工によって相互に接合される木質系フローリング材において、該フローリング材を木質材３層の積層構造とし、各層間には各層の変形による相対的なずれを生じないような強度を有する接着を施し、中間層２は繊維方向が本実加工面に対し直角に、上層１及び下層３は繊維方向が本実加工面に対し平行になるように配置され、本実加工部は、中間層に凸部及び凹部を設けるか、中間層に加えて下層にも凸部及び凹部の一部を形成する部分を設けるかして成形され、上層の厚さ４は中間層の本実加工部上部の厚さ５よりも小、好ましくは５の２分の１以下とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本実加工によって相互に接合される木質系フローリング材において、該フローリング材を図１に示すような木質材３層の積層構造とし、各層間には各層の変形による相対的なずれを生じないような強度を有する接着を施し、中間層２は繊維方向が本実加工面に対し直角に、上層１及び下層３は繊維方向が本実加工面に対し平行になるように配置され、本実加工部は、図２ａに示すように中間層に凸部及び凹部を設けるか、図２ｂに示すように中間層に加えて下層にも凸部及び凹部の一部を形成する部分を設けるかして成形され、上層の厚さ４は中間層の本実加工部上部の厚さ５よりも小、好ましくは５の２分の１以下とすることを特徴とする木質系フローリング材。
【請求項２】
請求項１記載の木質系フローリング材において、積層構造の各層若しくは積層構造の一部の層が木材集成材によって形成されることを特徴とする木質系フローリング材。
【請求項３】
請求項１及び請求項２記載の木質系フローリング材において、積層構造の各層若しくは積層構造の一部の層がヒノキ間伐材若しくはヒノキ間伐材の集成材によって形成されることを特徴とする木質系フローリング材。
【請求項４】
請求項１〜請求項３記載の木質系フローリング材において、積層構造の最上層が上質ヒノキ材若しくは上質ヒノキ材の集成材によって形成されることを特徴とする木質系フローリング材。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れかのフローリング材において、各層の原料木材を、（ａ）木取り時に電気抵抗式含水率計による含水率が１０％以下になるよう１次乾燥し、（ｂ）所定寸法への加工開始時に該含水率が１０％以下になるよう２次乾燥し、（ｃ）接着積層開始時に該含水率が１０％以下になるよう３次乾燥を行うことを特徴とする木質系フローリング材。
【請求項６】
請求項５記載の１〜３次乾燥処理を施した各層木質材が、通常居住環境における相対湿度変動２０〜８０％、電気抵抗式含水率計による木質材含水率変動３．５％〜２０．５％の範囲において、（ア）センイと直角方向の吸・脱湿による寸法変化が０．３％以下であり、（イ）センイ方向の該寸法変化が０．００１％以下であることが通常居住環境の耐用期間中保持されることを特徴とする木質系フローリング材。
【請求項７】
請求項５記載の１〜３次乾燥処理を施した各層木質材を用い、請求項１記載の３層構造をもって構成することにより、通常居住環境における相対湿度変動２０〜８０％、電気抵抗式含水率計による木質材含水率変動３．５％〜２０．５％の範囲において、吸・脱湿による寸法変化が何れの方向に対しても０．００１％以下であることを特徴とする木質系フローリング材。
【請求項８】
請求項７記載のフローリング材において、請求項３及び請求項４記載の如くヒノキ材を使用し、居住空間の構成部材として、耐用期間中特有の芳香が内包されることを特徴とする木質系フローリング材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、床暖房にも配慮した居住空間の床張りに使用する、経年寸法安定性に優れた木質系フローリング材及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】近年、快適な暖房手段として、温水或は電熱を使用した床暖房が一般に普及しつつあり、多くはカーペット床に対して適用されている。一方、木質系によって構成された居住空間が居住者の健康に及ぼす好ましい効果が明らかになるにつれ、当然の流れとして、木質系と床暖房との併用に対する要望が増大して来た。しかしながら、木材は居住空間における湿度変化に応じて吸・脱湿を繰り返し、経年とともに漸次収縮して一定の寸法に落ち着くのが通常である。木質床に床暖房を施した場合には、通常よりもはるかに高い温度に晒されるため、熱による水分の喪失〜収縮・変形が大きく、特に本実加工によって接合された床では、接合部の目地に隙間が生じることに留意しなければならない。また、木質系居住空間の特色は、木材の肌触り及び特有の芳香と木材の吸・脱湿による室内湿度の調節機能にあるが故に、耐熱化によってこれらを損なわぬ配慮を欠かすことが出来ない。【０００３】従来、木質床の寸法安定化については多くの提案があるが、多くは木質から離れた、樹脂（例えば特許文献１〜５）或は無機物（例えば特許文献６、７）を使用したもの、或は表面化粧シート又は遮水層による吸水防止を施したもの（特許文献８）であり、木材の本質保持の点では十分なものとは考えられない。【０００４】木材そのものを使用して寸法安定化を図るものとしては、加熱水蒸気処理等による寸法安定化（特許文献９〜１１）も提案されているが、単純な吸水に対する寸法安定度も必ずしも十全のものとは考え難い。また、木材の小片を、センイ方向を変えながら張り合わせてブロック化する提案（特許文献１２）もあるが、やはり吸・脱湿の繰り返しに対する効果については明らかでなく、木材そのものの寸法安定化についても明確でない。【０００５】特に、床暖房のように高い温度に対しては配慮されたものは少なく、  床暖房用のフローリングとしては、そのための構造や伝熱の向上等の提案（例えば特許文献１３〜１６）があるが、木材の肌触り・芳香の保持等については注意が払われておらず、寸法安定化についても前項に述べた域を出ていない。
【特許文献１】特開２００５−１７００１６
【特許文献２】特開２００５−８２８０２
【特許文献３】特開２００４−１８１８８１
【特許文献４】特開２００３−１８４２９０
【特許文献５】特開２００３−３９４０３
【特許文献６】特開２００４−３００７９６
【特許文献７】特開２００４−３００７９３
【特許文献８】特開２００１−３２９６８１
【特許文献９】特開平６−２３８６１６
【特許文献１０】特開平１０−３３７７０２
【特許文献１１】特開平１１−６２７７
【特許文献１２】特開２００４−２３７５７５
【特許文献１３】特開２０００−２３４７４９
【特許文献１４】特開２００１−２９２９４３
【特許文献１５】特開２００１−１２７６１
【特許文献１６】特開２０００−３０３６７２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】本発明においては、上記の問題点を解決するため、木質系としての長所を保持しつつ、通常の吸・脱湿の繰り返し・経年に対して十分な寸法安定性を有するのみならず、床暖房によるより過酷な条件においても収縮・目地切れを起こす心配がないフローリング材を開発する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】本発明者は、多年にわたりヒノキによる居住空間の開発を行っており、その経験と技術とに基づいて以下の如き発明を行った。
（１）本実加工によって相互に接合される木質系フローリング材において、該フローリング材を図１に示すような木質材３層の積層構造とし、各層間には各層の変形による相対的なずれを生じないような強度を有する接着を施し、中間層２は繊維方向が本実加工面に対し直角に、上層１及び下層３は繊維方向が本実加工面に対し平行になるように配置され、本実加工部は、図２ａに示すように中間層に凸部及び凹部を設けるか、図２ｂに示すように中間層に加えて下層にも凸部及び凹部の一部を形成する部分を設けるかして成形され、上層の厚さ４は中間層の本実加工部上部の厚さ５よりも小、好ましくは５の２分の１以下とすることを特徴とする木質系フローリング材。
（２）（１）記載の木質系フローリング材において、積層構造の各層若しくは積層構造の一部の層が木材集成材によって形成されることを特徴とする木質系フローリング材。
（３）（１）記載の木質系フローリング材において、積層構造の各層若しくは積層構造の一部の層がヒノキ間伐材若しくはヒノキ間伐材の集成材によって形成されることを特徴とする木質系フローリング材。
（４）（１）〜（３）記載の木質系フローリング材において、積層構造の最上層が上質ヒノキ材若しくは上質ヒノキ材の集成材によって形成されることを特徴とする木質系フローリング材。
（５）（１）〜（４）の何れかのフローリング材において、各層の原料木材を、（ａ）木取り時に電気抵抗式含水率計による含水率が１０％以下になるよう１次乾燥し、（ｂ）所定寸法への加工開始時に該含水率が１０％以下になるよう２次乾燥し、（ｃ）接着積層開始時に該含水率が１０％以下になるよう３次乾燥を行うことを特徴とする木質系フローリング材。
（６）（５）記載の１〜３次乾燥処理を施した各層木質材が、通常居住環境における相対湿度変動２０〜８０％、電気抵抗式含水率計による木質材含水率変動３．５％〜２０．５％の範囲において、（ア）センイと直角方向の吸・脱湿による寸法変化が０．３％以下であり、（イ）センイ方向の該寸法変化が０．００１％以下であることが通常居住環境の耐用期間中保持されることを特徴とする木質系フローリング材。
（７）（５）記載の１〜３次乾燥処理を施した各層木質材を用い、請求項１記載の３層構造をもって構成することにより、通常居住環境における相対湿度変動２０〜８０％、電気抵抗式含水率計による木質材含水率変動３．５％〜２０．５％の範囲において、吸・脱湿による寸法変化が何れの方向に対しても０．００１％以下であることを特徴とする木質系フローリング材。（６）（５）記載の処理により、各層の木質材の、（ア）センイと直角方向の通常居住環境における吸・脱湿による寸法変化又は５５℃に保持された際の脱湿による寸法変化が０．３％以下であり、（イ）センイ方向の該寸法変化が０．００１％以下であることを特徴とする木質系フローリング材。
（８）（７）記載のフローリング材において、（３）及び（４）記載の如くヒノキ材を使用し、居住環境の構成部材として、耐用期間中特有の芳香が内包されることを特徴とする木質系フローリング材。
【発明の効果】
【０００８】本発明により、特別なコストの上昇無しに、木質材の特色を保持しながら居住環境の耐用期間を通じて高い寸法安定性が得られ、暖房熱による収縮或は室内水分の吸収による膨張に起因するフローリング材接合部の目地切れが防止される結果、木質居住空間の応用範囲が拡大される。また、ヒノキ間伐材或は虫食い等によるキズ材は従来用途が乏しく、森林整備上問題となってきているが，本発明では中間層或は下層の材料としたこれらを利用することが出来るため、資源環境の改善にも寄与が期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】本発明は種種の木質材に適用することが可能であるが、例として上層にヒノキの上質材、中層にヒノキ集成材、下層にヒノキ間伐材を使用したものについて、その構造と効果とを説明する。【００１０】木材は通常構造物となった後も、吸・脱湿を反復しつつ長期にわたり次第に収縮して一定の寸法に落ち着く。このため、純木造建築等では、最終的な収縮後の寸法を想定して設計・製作が行われる。しかしながら、フローリングについては縮み代を取っておくことは困難であり、かつ床暖房の如く通常の居住空間におけるよりも遥かに高い温度に晒される場合には、予め高度な寸法安定性を持つ構造の工夫が不可欠である。【００１１】（５）に述べた１〜３次の乾燥は、このような寸法安定性を得るための処理である。各次の乾燥後、次の工程に移るまでの間、自然状態の室温・湿度に保持された木質材は吸湿して膨張し、次の乾燥によって再び収縮する。本発明者は、これを３度繰り返すことにより、実質上最終的な安定寸法に到達することを見出した。水分の喪失による木材の収縮は異方性が大きく、繊維方向の収縮はこれと直角の方向に比べて極めて小さい。（５）の処理後、センイ方向の通常の室内での湿度変動（２０％〜８０％）或は床暖房を想定した５５℃保持による寸法変化は０．００１％以下であり、実際上は無視することが出来る。また、より吸・脱湿の影響を受けやすいセンイと直角の方向においても、寸法変化は０．３％以下である。この場合、木質材の含水率（電気抵抗式含水率計による）は環境湿度に対応して３．５〜２０％の範囲で変動し，木材の調湿機能を保持しているが、このような含水率変動に対しても上記の寸法安定性は保たれる。更に、このような処理を施された木質材はヒノキ特有の香気成分を安定的に保持しており、接着のための瞬間的な高温処理或は居住空間内での長期使用によっても芳香は失われることはない。【００１２】多層構造の合板においては、各層の板のセンイ方向を相互に直角に配置して貼り合わせることにより、各方向の寸法変化を抑制することが可能である。しかしながら、センイと直角な方向の寸法変化が長期にわたり一定以下の大きさであることが保証されなければ、その影響を完全に抑制することは出来ず、合板全体としての変形を生ずる。上述の如く、センイと直角な方向の寸法変化が０．３％以下であれば、十分な強度を以って接着されれば、このような変形は実質的に無視し得る程度に抑制される。【００１３】従って、例えば図２ａに示した３層構造において、中間層にヒノキ集成材を繊維方向が本実加工面に直角になるように使用すれば、中間層の繊維方向の寸法変化は生ずる事無く、中間層と繊維が直角の方向で貼り合わされる上層及び下層においても、中間層と張り合わされた面においては、その収縮は抑制される。この際の接着剤は、市販品（例えば水性高分子／イソシアネート系接着剤）で十分である。【００１４】このため、当初図３に示された形態で接合されたフローリング材は、熱による水分の喪失が起きると、上層及び下層においては本実加工面に直角の方向に収縮が起きるが、中間層との接着面ではこれが抑制され、接着面から離れるにつれ大きな収縮を生じ、図４の６に示したような形状となり、上部に間隙を生ずるが、目地切れを起こすことはない。【００１５】中間層の繊維と直角な方向の収縮は、上層及び下層の繊維方向の収縮が無視出来るため、これと十分な強度を以って接着されることで抑制される。実際の接着剤は、市販品で十分である。【００１６】中間層は上層及び下層の収縮力による変形に耐えるため、上層及び下層よりも大きな厚さを必要とし、特に上層の収縮は上に凹の変形を生じ、本実加工部が持ち上げられる形にとなるので、これに十分に耐える強度を得るため、図２ａ又は図２ｂに示すように、上層の厚さ４は中間層の本実加工部上部の厚さ５よりも小さくすることが好ましく、上質ヒノキ材とヒノキ集成材の組み合わせでは、厚さ４は厚さ５の１／２と等しいか若しくはそれ以下とすることが妥当である。【００１７】下層の収縮は中間層に対し上に凸の変形を生じるが、この場合、本実加工部は圧着される方向であるため目地切れは無く、居住者が接触しても違和感を生ずることはない。【００１８】上層は屋内の水分を吸収して膨張を起こす可能性があるが、この場合も上に凸の変形であるため目地切れは無く、居住者が接触しても違和感を生ずることはない。【００１９】本実加工は原則として図２ａの如く行われるが、加工時の都合により、図２ｂのようになっても差し支えない。【００２０】本発明にかかる構造は３層の積層によるものであるが、最上層の本実加工部と直角方向の収縮が、直下層との接着面で抑制されるものであれば、積層数は必ずしも制限されない。【００２１】本発明にかかる構造では、フローリング材全体としての厚さに特に制限はないが、通常は９ｍｍ〜６０ｍｍの範囲である。【００２２】通常の木質系フローリング材では、室内からの吸湿を防ぐため上面にウレタン塗装が施される場合があるが、本発明においてはそのような必要は無く、ヒノキ材の肌触りを損なうことはない。
【実施例】
【００２３】実施例１：上層に厚さ３ｍｍの上質ヒノキ材、中間層に厚さ６ｍｍのヒノキ集成材、下層に厚さ６ｍｍのヒノキ間伐材を使用し、各材に（５）の処理を施した後接着剤（東洋プライウッド社インスターボンド：主剤ＸＵＷ−５１０、架橋剤Ｕ−１）を用いて接着した幅１２０ｍｍのフローリング材（試験片として、１２０ｍｍ角に切断）２個を組み合わせて固定した試験体５０個を８０℃の温源に乗せ、１，１００時間保持した結果全ての試験片で、表面に目地切れは認められず、全体の変形も生起しなかった。このときの表面温度は定常状態で３５〜４０℃であった。【００２４】実施例２：実施例１に使用したと同様のフローリング材を幅１２０ｍｍ、長さ１８１８ｍｍに加工した試験体５０個を、５５℃で１，５００時間保持して含水率４．０〜３．５％に到達させた後、湿度６０〜７５％の室内に３０日間静置して含水率２０．５％に到達させ、その間の寸法変化（センイと直角方向）を含水率４．０〜３．５％、６〜８％、１２％及び２０．５％の時点でそれぞれ測定した結果、何れも０．３ｍｍ以内（殆どは０．１５ｍｍ以内）であった。含水率は、ケット科学研究所製ＨＭ５２０型水分計により測定した。【００２５】実施例１及び２において、ヒノキ特有の芳香は、試験実施後もほぼ実施前と同様のレベルで存在した。
【産業上の利用可能性】
【００２６】本発明により、木質材特にヒノキ材の居住空間への適用範囲が更に拡大し、居住者により多くの快適な生活の場を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】  各積層材の繊維方向を示す図である。
【図２ａ】  フローリング材の１例の本実加工と直角な方向の断面の模式図である。
【図２ｂ】  フローリング材の１例の本実加工と直角な方向の断面の模式図である。
【図３】  フローリング材の本実加工接合部断面の模式図である。
【図４】  図３において水分喪失による収縮を生じた場合の模式図である。
【図５】  水分吸収により上層が膨張した接合部の上層及びそれに接する中間層部分の断面の模式図である。
【符号の説明】
【００２８】１    積層フローリング上層
１ａ  上層木質材のセンイ方向
２    積層フローリング中間層
２ａ  中簡層木質材のセンイ方向
３    積層フローリング下層
３ａ  下層木質材のセンイ方向
４    積層フローリング上層の厚さ
５    積層フローリング中間層本実加工凹部上方の厚さ
６    収縮による変形
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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