JP2008014111A - 建材 - Google Patents

Abstract

【課題】 組み立てが容易でコストも安価に抑えることができ、また、従来にはない優れた性質を兼ね備えた構造物の建造を実現する。
【解決手段】 建材１０は、桐製の板材１１，１２と、これら板材１１，１２の間に挟装され、少なくとも、断熱機能、調湿機能、防音機能、及び不燃機能を有するパネル状の機能材１３，１４とが、接離不能な状態に一体形成されて構成される。機能材１３，１４は、古紙を離解して所定のパルプ濃度に調整されたスラリー状の原料パルプを所定の型枠上に注いで成型することにより、その一方の表面に、略六角形の窪みを充填形成したハニカム構造を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、家屋等の所定の構造物における壁面や梁、床材や屋根材、ドア等に用いることが可能な１枚のボードとして提供される建材に関する。

従来より、家屋の壁面等に用いる内装材や、床や屋根等に用いる下地材としては、通常、予め所定の大きさに形成された木質ボードが用いられる。

具体的には、この種の木質ボードとしては、非特許文献１又は非特許文献２に記載されているように、いわゆるＯＳＢ（Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｓｔｒａｎｄ Ｂｏａｒｄ）と称されるものが現実に市販されている。このＯＳＢは、多数のフレーク（木片）状の材木をフェノール系の接着剤を用いて固接し、さらに熱圧成型した木質ボードであり、他用途に用いられた余剰の木屑を用いて製造されるものが多いことから、低コストで製造可能な内装材として着目されている。

"池上産業株式会社 資源の有効利用で生まれたエンジニアードウッド ＯＳＢ"、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成１５年１０月１０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｋｅｇａｍｉｉｎｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｏｓｂ／ｏｓｂ．ｈｔｍ／＞ "株式会社石森屋材木店 健康エコロジー ＯＳＢ"、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成１５年１０月１０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｓｈｉｍｏｒｉ．ｃｏ．ｊｐ／ｋｅｎｚａｉ／ｏｓｂ．ａｓｐ／＞

特公平７−９６８０２号公報

ところで、構造物を建造するにあたっては、当該構造物の内部温度を保持するために、下地材と仕上げ材との間に所定の断熱材を挟装することが必須である。したがって、上述した従来の木質ボードを用いた壁面や梁、床材や屋根材、ドア等の構築をともなう所定の構造物を建造するにあたっては、当該木質ボードを下地材として用いる場合には、当該木質ボードの上面に断熱材を設け、さらにこの断熱材の上面に所定の仕上げ材を設ける必要があった。したがって、構造物を建造するにあたっては、別個の素材として提供されるこれら下地材、断熱材、及び仕上げ材の３層を現場で組み立てる必要があることから、組み立ての手間を要する他、各素材を別個に提供することに起因してコストの高騰を招来していた。

このような問題は、断熱材を設ける場合以外も、調湿材、防音材、及び不燃材を設ける場合にも同様に生じている。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、組み立てが容易でコストも安価に抑えることができ、また、従来にはない優れた性質を兼ね備えた構造物の建造を実現することができる建材を提供することを目的とする。

本件出願人は、建材として提供するのに最適な素材について鋭意研究を重ねた結果、桐が最適であるという知見を得て、本発明をなすに至った。

すなわち、本発明にかかる建材は、１枚のボードとして提供される建材であって、桐製の第１の板材及び第２の板材と、前記第１の板材と前記第２の板材との間に挟装され、少なくとも、断熱機能、調湿機能、防音機能、及び不燃機能を有する１枚又は２枚のパネル状の機能材とを備え、前記機能材は、古紙を離解して所定のパルプ濃度に調整されたスラリー状の原料パルプを所定の型枠上に注いで成型することにより、その一方の表面に、略六角形の窪みを充填形成したハニカム構造を有するものであり、前記第１の板材及び前記第２の板材と前記機能材は、接離不能な状態に一体形成されていることを特徴としている。

このような本発明にかかる建材は、桐製の板材を主要素材とし、２枚の板材と機能材とが接離不能な状態に一体形成されていることから、良好な触感と見た目を提供することができ、下地材のみならず、仕上げ材としても用いることができる。したがって、本発明にかかる建材は、従来であれば、別個の素材として提供される下地材、機能材、及び仕上げ材を現場で組み立てる必要がなく、組立の手間を大幅に軽減することができ、コストも極めて安価に抑えることができる。また、本発明にかかる建材は、２枚の板材間に機能材を挟装していることにより、断熱機能、調湿機能、防音機能、及び不燃機能を得ることができ、桐が有する優れた各種性質を全て享受することができる上、これら性質と相俟って、極めて簡便な構成ながらも従来にはない極めて優れた機能を実現することができる。

本発明は、組み立てが容易でコストも安価に抑えることができ、また、桐が有する優れた各種性質を全て享受した従来にはない優れた性質を兼ね備えた構造物の建造を実現することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

この実施の形態は、家屋等の所定の構造物における壁面や梁、床材や屋根材、ドア等に用いることが可能な建材である。この建材は、主要素材として桐を用いた１枚のボードとして提供されるものであり、その内部に所定の機能材を設けたものである。なお、この建材は、桐を主要素材として用いたボードと機能材とを接離不能な状態に一体形成したものであり、複数の素材を組み立てて形成する構造物とは異なるものである。

まず、この建材の説明に先だって、当該建材の優れた性質を明確化すべく、当該建材の主要素材として桐の特徴について説明する。

桐は、いわゆるゴマノハグサ科に属する植物であり、１月の平均気温が４［℃］以上の地域に生育している。

桐の気乾比重は、図１に示すように、“０．２９”であり、杉、檜、赤松、及びナラといった他の樹木に比べ最も低い値をとる。すなわち、桐は、日本に存在する樹木の中で最も比重が軽い樹種である。また、桐は、同図に示すように、発火点が“２７０［℃］”であり、日本に存在する樹木の中で最も発火点が高い樹種である。さらに、桐は、同図に示すように、熱伝導率が“０．１３４［Ｗ／ｍ・Ｋ］”であり、日本に存在する樹木の中で最も熱伝導率が低い樹種である。

このような、桐の特徴としては、従来からタンスの素材として用いられていることからも明らかなように、調湿機能及び防湿機能に優れた素材であることが挙げられる。すなわち、桐は、周囲環境の湿度が高くなるとこれに敏感に反応し、水分を吸収して膨張する一方で、周囲環境の湿度が低くなると、収縮しながら水分を放出する機能が優れた素材である。したがって、桐は、日本のような周囲環境における湿度の変化が激しい地域で用いる建材として好適であるといえる。

さらに、桐の特徴としては、腐敗しにくいことが挙げられる。すなわち、桐は、防腐剤として機能するタンニンを多く含有しており、このタンニンの効果により、腐敗しにくく、抗菌性も高く、建材として用いて好適であるといえる。

さらにまた、桐の特徴としては、遠赤外線効果が挙げられる。例えば、温度２０℃、湿度６０％の環境を基準とし、素材を２０℃〜４０℃の範囲で加熱した場合に、３６℃付近の温度で１ｍ^２あたりに当該素材から放出される遠赤外線は、セラミックが３１０［Ｗ］であり、ナラが２６０［Ｗ］である。これに対して、桐は、３５０［Ｗ］もの遠赤外線を放出することが知られている。したがって、桐を用いて構造物を建造することは、当該桐から放出される遠赤外線によって当該構造物の内部に存在する人物の血行を良好にする効果が大きい。このように、桐は、遠赤外線の観点からも、建材として用いて好適であるといえる。

また、桐の特徴としては、マイナスイオン効果が挙げられる。マイナスイオンは、近年の研究により、いわゆる床ずれの治癒率を高めることが知られているが、マイナスイオンを発生する装置から放出されるイオンの放射距離は、約２０ｃｍであるのが通常である。これに対して、桐を媒介して同じ装置からマイナスイオンを放出した場合には、その放射距離は、２５ｃｍ程度まで長くなるという研究結果が得られている。この事実から、桐は、マイナスイオンの観点からも、建材として用いて好適であるといえる。

さらに、桐の特徴としては、触感が暖かいことが挙げられる。桐は、熱伝導率と密度と比熱との積の平方根で表される熱浸透率が“２６５［Ｊ・ｓ^−０．５／ｍ^２・Ｋ］”である。これに対して、檜の熱浸透率は、“３１０［Ｊ・ｓ^−０．５／ｍ^２・Ｋ］”であり、ブナの熱浸透率は、“５１３［Ｊ・ｓ^−０．５／ｍ^２・Ｋ］”であり、白樫の熱浸透率は、“７４２［Ｊ・ｓ^−０．５／ｍ^２・Ｋ］”であり、鉄の熱浸透率は、“１２５００［Ｊ・ｓ^−０．５／ｍ^２・Ｋ］”であり、アルミニウム合金の熱浸透率は、“２１７００［Ｊ・ｓ^−０．５／ｍ^２・Ｋ］”である。すなわち、桐は、他の素材に比べ熱浸透率が極めて小さい。このことは、桐は熱の浸透の度合いが少ないことを意味しており、冬は冷たくなく、且つ夏は熱くならないことを意味している。また、桐は、上述したように、熱伝導率が低いことから、接触した場合に、接触した人物本人の体温を瞬時にはね返す性質を有する。換言すれば、桐は、接触しても冷たさを感じることが一切ない素材である。したがって、桐は、裸足の生活習慣にも適しており、また、高齢者にとっても安全な素材であり、建材として用いて好適であるといえる。

さらにまた、桐の特徴としては、触感が良好であることが挙げられる。桐は、樹木の中では柔らかい素材であり、その表面もベトつくことがなく、極めて良好な肌触りを呈する。したがって、桐は、建材として用いて好適であるといえる。

また、桐の特徴としては、上述したように、発火点が高いことから、燃えにくく、耐熱性にも優れていることが挙げられる。また、桐は、表面が炭化して水分を多く含むことにより、より燃えにくくなる性質も有する。したがって、桐は、建材として用いて好適であるといえる。

さらに、桐の特徴としては、耐水性に優れていることが挙げられる。桐の断面を顕微鏡を用いて観察すると、それぞれ、図２（ａ）、図２（ｂ）、及び図２（ｃ）に示す写真が得られる。なお、図２（ａ）は、桐の板目面を８０倍に拡大した顕微鏡写真であり、図２（ｂ）は、桐の柾目面を８０倍に拡大した顕微鏡写真であり、図２（ｃ）は、桐の木口面を３５倍に拡大した顕微鏡写真である。

これらの図から、桐は、導管が全域にわたって形成されている他の樹木とは異なり、導管が存在せず、円形状の空孔が多数形成されていることがわかる。これにより、桐は、水中に沈めた場合であっても、他の樹木に比べ吸水性が低く、水分によって劣化することがない。このように、桐は、湿度が高い地域で用いる建材として好適であるといえる。

さらにまた、桐の特徴としては、省エネルギ効果が極めて高いことが挙げられる。桐は、上述したように、熱伝導率及び熱浸透率が低く、さらに図２（ａ）、図２（ｂ）、及び図２（ｃ）に示したように、線維組織中に存在する空気層の割合が他の樹木に比べ極めて多いことから、断熱効果が高いことが知られている。また、桐は、このような構造からなることから、キズや凹み等に対する復元力が極めて高い。したがって、桐は、構造物の内部温度を保持する効果が高く、また、一般的なエアーコンディショナー機器の設定を２０％程度低下させても同等の体感温度を得ることができることから省エネルギ効果が大きく、建材として用いて好適であるといえる。

最後に、桐の特徴としては、環境に優しい素材であることが挙げられる。桐は、成長が早く１５年程度で成木になり、また、山岳地域ではなく畑等の平地で育つことから、植林することによって生態系を変化させる可能性も低く、緑化を促進する環境に優しい素材であるといえる。

本件出願人は、建材として提供するのに最適な素材として、様々な木材の中から、このような各種有意性を有する桐を独自の見解に基づいて選択し、本発明を考案するに至った。以下、このような本発明の実施の形態として示す建材について説明する。

図３に、本発明の実施の形態として示す建材の外観斜視図を示し、図４に、当該建材の分解斜視図を示す。

これら図３及び図４に示すように、建材１０は、その主面形状が矩形状を呈する２枚の桐製の板材１１，１２と、これら板材１１，１２の主面と略同等の大きさからなる主面を有するパネル状の機能材１３，１４とが積層された外観を呈する。なお、同図においては、２枚の板材１１，１２の間に２枚の機能材１３，１４が積層されている様子を示しているが、建材１０としては、板材１１，１２の間に機能材を１枚のみ挟装するようにしてもよく、用途によって変更される。

機能材１３，１４は、例えば廃ダンボールや古雑誌等の古紙を原料して形成されたものである。具体的に、機能材１３，１４は、古紙を離解して所定のパルプ濃度に調整されたスラリー状の原料パルプを所定の型枠上に注いで成型したものである。特に、この機能材１３，１４は、一方の表面に、略六角形の窪みを充填形成したハニカム構造を有するパネルであり、少なくとも、断熱材、調湿材、防音材（吸音材若しくは遮音材）、及び不燃材としての機能を有する。このような機能材１３，１４は、ハニカム構造を有することにより、通常のパネルに比べて軽量且つ高強度であり、施工時の負担及びコストを低減することができる。また、機能材１３，１４は、バインダを用いずに成型されることから、有害な揮発性有機化合物を発生させることがなく、また、環境負荷の低減を図ることができる。

建材１０においては、このような機能材１３，１４を２枚の板材１１，１２の間に挟装して所定の接着剤を介して貼着することにより、これら板材１１，１２、及び機能材１３，１４が接離不能な状態に一体形成される。なお、接着剤としては、所望の接着力を実現することができるものであれば、環境保護の観点から、澱粉質の糊やにかわに類似する所定の天然素材を原料とするものが望ましい。

このように、機能材１３，１４が板材１１，１２の間に挟装された３層乃至４層構造を呈する建材１０は、所定の構造物における壁面や梁、床材や屋根材、耐火ドア等に用いて極めて好適である。

すなわち、建材１０は、桐製の板材１１，１２によって外表面が形成されていることから、良好な触感と見た目を提供することができ、下地材のみならず、仕上げ材としても用いることができる。したがって、建材１０は、板材１１，１２のうち一方を下地材として用いるとともに、他方を仕上げ材として用いることにより、従来であれば、別個の素材として提供されるこれら下地材、機能材、及び仕上げ材を現場で組み立てる必要がなく、組立の手間を大幅に軽減することができ、コストも極めて安価に抑えることができる。

また、建材１０は、機能材１３，１４を挟装していることにより、断熱機能、調湿機能、防音機能、及び不燃機能を得ることができ、上述した桐が有する優れた各種性質、すなわち、高い調湿機能及び防湿機能、優れた抗腐敗性及び抗菌性、高い遠赤外線効果及びマイナスイオン効果、良好な触感、優れた耐熱性及び耐水性、並びに、高い省エネルギ効果等と相俟って、極めて簡便な構成ながらも従来にはない極めて優れた機能を実現することができる。

さらに、建材１０は、桐製の板材１１，１２と機能材１３，１４とからなり、産業廃棄物となる要素を一切使用していないことから、環境負荷の低減に極めて有効である。

さらにまた、建材１０は、釘やねじ等を用いた施工が可能であることから、床材として用いた場合には、剛床として利用することができる。

以上詳細に説明したように、本発明の実施の形態として示した建材１０は、桐製の板材１１，１２の間に、機能材１３，１４を挟装して一体形成することにより、構造物の組み立てが容易でコストも安価に抑えることができ、また、従来にはない優れた性質を兼ね備えた構造物の建造を実現することができる。

なお、上記においては、板材１１，１２及び機能材１３，１４が単に積層された形状からなる建材１０について説明したが、例えば図５に外観斜視図及び図６に平面図を示すように、板材１１，１２と機能材１３，１４とを平面内でずらして貼着し、図５に示すように、凹部１５ａと凸部１５ｂとを形成するようにしてもよい。これにより、これら凹部１５ａと凸部１５ｂとを嵌合させ、複数の建材１０を容易に連結して使用することが可能となる。

また、建材１０としては、機能材１３，１４の間に鉄板等を介挿することにより、さらに高い剛性と防音・不燃効果を得ることが可能となる。

さらに、上述した実施の形態では、２枚の板材１１，１２の外面に何ら加工を施さないものとして説明したが、本発明は、所定の加工を施すようにしてもよい。

具体的には、かかる建材１０としては、２枚の板材の少なくとも一方の主面に、いわゆる珪藻土層を貼着又は塗布するのが好適である。ここで、珪藻土とは、海中の藻といった植物プランクトンが長い歳月を経て堆積し、化石化したものである。このような珪藻土は、無数の孔を有し、桐と同様に、個々の孔が湿気を帯びてくると水分を吸収する一方で、乾燥すると貯留していた水分を空気中に発散させるという優れた吸放湿機能を有するものである。また、珪藻土は、温度調節や臭気吸着にも優れた効果を発揮し、煙草のヤニの付着を防止したり、シックハウス症候群の原因となるホルムアルデヒド等の室内汚染物質を吸着したりすることもできる。そのため、珪藻土は、建築業界において非常に着目されている素材である。

そこで、建材１０としては、かかる珪藻土からなる層を２枚の板材１１，１２の少なくとも一方の主面に施すことにより、珪藻土による効果も享受することができる。ここで、建材１０は、従来の塗り壁のような湿式工法に基づいて、珪藻土を板材１１，１２に塗布するようにしてもよく、また、板材１１，１２に珪藻土パネルを貼着する乾式工法を用いて構成することもできる。なお、建材１０としては、製造の容易さの観点から、珪藻土パネルを用いるのが望ましい。さらに、建材１０としては、珪藻土層の外面上に、調湿機能等、桐や珪藻土が有する優れた機能を妨げない方法で、所定の塗料を塗布するようにしてもよい。

各種樹木についての気乾比重、発火点、及び熱伝導率をまとめた図である。 桐の板目面を顕微鏡で８０倍に拡大した様子を示す図である。 桐の柾目面を顕微鏡で８０倍に拡大した様子を示す図である。 桐の木口面を顕微鏡で３５倍に拡大した様子を示す図である。 本発明の実施の形態として示す建材の外観構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態として示す建材の構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態として示す他の建材の外観構成を示す斜視図である。 図５に示す建材の平面図である。

符号の説明

１０ 建材、 １１，１２ 板材、 １３，１４ 機能材

Claims (4)

1. １枚のボードとして提供される建材であって、
   桐製の第１の板材及び第２の板材と、
   前記第１の板材と前記第２の板材との間に挟装され、少なくとも、断熱機能、調湿機能、防音機能、及び不燃機能を有する１枚又は２枚のパネル状の機能材とを備え、
   前記機能材は、古紙を離解して所定のパルプ濃度に調整されたスラリー状の原料パルプを所定の型枠上に注いで成型することにより、その一方の表面に、略六角形の窪みを充填形成したハニカム構造を有するものであり、
   前記第１の板材及び前記第２の板材と前記機能材は、接離不能な状態に一体形成されていること
   を特徴とする建材。
2. 前記第１の板材及び前記第２の板材並びに前記機能材は、所定の接着剤を介して貼着されることによって接離不能な状態に一体形成されていること
   を特徴とする請求項１記載の建材。
3. 前記接着剤は、所定の天然素材を原料とするものであること
   を特徴とする請求項２記載の建材。
4. 前記第１の板材と前記第２の板材との間に２枚の前記機能材が挟装され、
   ２枚の前記機能材の間に鉄板が介挿されていること
   を特徴とする請求項１記載の建材。

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