JP3910281B2 - 防滑床材の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、防滑床材に関し、特に、建築物の屋内スロープ状通路や、滑りやすい通路において使用するのに好適な防滑床材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より防滑加工を施した床材としては、(1)金型等による一体成形や熱プレスによってエンボス加工等によって床材の表面に突部を形成したもの、(2)防滑性を有する樹脂やセラミック粉末を床材表面に印刷したもの等が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の方法によれば、床材の材質によっては加工できない場合があり、そのため、利用範囲が限られていた。また、従来の防滑床材を使用すると、他の床材との質感や色調において調和がとれずインテリアデザイン上好ましくない場合があった。
【0004】
本発明は上記の点にかんがみて成されたもので、床材の材質を選ぶことなく、どんな床材にでも適用可能な防滑床材の製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明においては、長尺または定寸の床材に、貫通孔を形成し、前記貫通孔に防滑部材を嵌合することにより、防滑床材を構成するようにした。
【0006】
上記防滑部材の上面に突部を設ければ、より防滑性の高い床材となる。また、防滑部材と床材との裏面をシート部材によって接着することにより、両者を接合することができる。さらに、床材および防滑部材に熱可塑性材料を使用し、両者を超音波接合によって接合することもできる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下本発明について図面を参照して説明する。図1(a)は本発明の実施の形態の一例を示す防滑床材1の斜視図、図1(b)はそのD−D断面図である。
【0008】
防滑床材1は、床材4と防滑部材5とから構成され、床材4には貫通孔4aが形成され、その貫通孔4a内に防滑部材5が挿入されている。床材4は定寸床材であって、例えば、塩ビタイル、タイルカーペット、ゴムタイル、コルクタイル等である。床材4はリノリウムや塩ビの長尺床材であってもよい。
【0009】
防滑部材5は、ゴム製や樹脂製で防滑性の高い材料から成る角柱状の部材であって、その上面には図1(b)に示すような突部5aが形成されている。突部5aは床材4の表面から上方へ突出しており、これにより防滑性を高めている。
【0010】
床材4と防滑部材5の裏面(図1の下面)には、接着剤7によってシート部材9が貼付され、これにより、防滑部材5が床材4に取り付けられる。
【0011】
シート部材9としては、ガラス繊維を縦横に織って構成したものを使用することができる。それにより、床材4の縦方向および横方向の伸縮を押え、床材を形状安定性の高いものとすることができる。より具体的には、シート部材9として例えば三井化学株式会社製の長繊維強化熱可塑性樹脂複合材「プレグロン」(商標名)を使用する。「プレグロン」はガラス繊維を一方向または直交状に配置して、それにポリプロピレン樹脂を含ませたシート状新素材である。このような素材を裏張りすることにより、可撓性に富むとともに、湿気、水、熱に対して極めて強い(伸縮しない)床材となり、特に、床暖房等に使用したり床下地の比較的悪い条件下でも使用できる床材となる。
【0012】
以上のようにすれば、床材4に防滑部材5を嵌合する構造であるから、床材4の材質を選ぶことなく、どのような床材でも防滑床材として加工することができる。
【0013】
特に、屋内用のあらゆるタイプの床材(塩ビタイル、タイルカーペット、ゴムタイル、コルクタイル、リノリウムや塩ビ長尺タイル等)に防滑加工を施すことが可能となり、高齢者や車椅子利用者にとっても利便性の高い防滑床材を提供できる。リノリウム材やタイルカーペット等のような通常一体成形が不可能な素材に対しても防滑加工が可能となる。
【0014】
上記防滑床材の製造方法をまとめると次のとおりである。
(1)床材4に貫通孔4aを形成する。貫通孔4aは床材4の材質に応じて様々な手段によって形成することができる。例えば、金型による型抜き、超音波振動ナイフによる切断等を用いて貫通孔4aを形成する。超音波振動ナイフを用いれば切り粉が発生せず、精確な貫通孔を形成することができる。
(2)防滑部材5を形成する。防滑部材5としては床材に適合するよう防滑部材を切断加工するか、又はあらかじめ射出成形された専用部材を使用してもよい。また防滑部材5として、床材4と厚みの異なる床材を切断加工して使用してもよい。
(3)床材4の貫通孔4aに防滑部材5を挿入する。
(4)床材4と防滑部材5の裏面をシート部材7で接着する。
【0015】
図2は本発明による防滑床材の第2の例を示す斜視図であり、同図(a)は床材71に防滑部材としての円状突起部材73を超音波接合したものであり、(b)は床材75に防滑部材としての線状突起部材77を超音波接合したものである。
【0016】
床材71、75の大きさは、たとえば250mm角、450mm角のタイルであるが、それに限らず、例えば450mm幅で長さ2000mmといったように自由に設計できる。床材の材質は、塩ビ系床材(コンポジションタイル、ホモジニアスプリントタイル、塩ビ長尺シート、タイルカーペット等)であるが、その他の熱可塑性樹脂を用いた床材でもよい。また、リノリウム材やゴムタイル等を使用してもよい。
【0017】
床材としてコンポジションタイル、ホモジニアスプリントタイル、塩ビ長尺シートを使用する場合、突起部材が挿入される部分以外の箇所に、UV塗装等によって細かい突起状の模様を付けて防滑性を高めてもよい。
【0018】
突起部材73、77の材質は、熱可塑性樹脂例えば硬質塩ビ樹脂である。しかし、突起部材は極めて簡単な形状であるため、熱可塑性樹脂だけでなく、例えばエンジニアリングプラスチック材などその他の多様な素材を機械加工の方法によって製作することができる。この場合、成形用金型は不要である。
【0019】
突起部材73、77には図3(a)(b)に示すような防滑用の凹凸模様73a、77aを施してもよい。模様73a、77aの材料としては、突起部材73、77と同様の材質でもよく、また他の熱可塑性樹脂例えばナイロン樹脂等を用いることができる。
【0020】
図3(a)は線状突起部材77の平面図、(b)は円状突起部材73の平面図、(c)は突起部材77のA−A線断面図であり、かつ突起部材73のB−B線断面図である。床材71には図4(a)に示すように貫通孔71aが形成され、円状突起部材73は貫通孔71aに嵌合する。突起部材73が床材71に嵌合する部分73cの径は、貫通孔71aの径と同じである。あるいは突起部材73の嵌合部73cの径は貫通孔71aより少し大きく突起部材73を貫通孔71aに圧入するようにしてもよい。両者の嵌合面Cは後述する方法によって超音波接合されている。その際両者の接合面にシーリング材を充填してもよい。貫通孔71aは後述する超音波振動ナイフによって形成するか、あるいは抜き型、超高圧水による切り抜き方法その他の公知の方法により形成する。以上の点は床材75と突起部材77においても同様である(ただし床材75の貫通孔75aの形状は長円形である)。
【0021】
以上のようにすれば、床材に穴を開けて、床材と防滑部材を超音波接合するだけであるので、タイルカーペットに限らず多様な床材料に防滑加工を施すことが可能となる。また、上記実施例の床材71、75の下面は平滑性を保っており、これにより、例えばOAフロア等における二重床にも簡単に施工できる。もちろん、本発明は床材の下面を平滑にすることに限定されるものでなく、床材の下面に多少の凹凸ができてもよい。
【0022】
上記例のように、防滑部材と床材との間にシーリング材を充填した上で超音波接合を行えば、両者を一層完全に一体化することができる。
【0023】
なお、図4(a)において嵌合面Cは必ずしも超音波接合する必要はない。つまり床材71に穴を開けて防滑部材73をその穴に嵌合させるだけでもよい。また、嵌合の方法として焼嵌め、すなわち、防滑部材73の径を床材の穴71aより少し大きくし、床材71を加熱膨張させて、防滑部材73を床材の穴71aに圧入したのち冷却するようにしてもよい。さらに、嵌合部Cに接着剤を塗布して浸透させるようにしてもよい。接着剤としては、例えばシアノアクリレート系接着剤(例えば商品名「アロンアルファ」)等を使用できる。
【0024】
上記防滑部材73、77の場合、床材の穴71a、75aより径の大きなフランジ部73b、77bを有しており、そのため、接合面を増加させるとともに、接合面にシーリング材を充填した場合にはそのシーリング材が防滑部材からはみ出すことを防止できる。しかし、図4(b)に示す防滑部材79のように、フランジ部73b、77bはなくてもよい。
【0025】
さらに、図4(c)に示すように、床材71、75に防滑部材73、77を接合したあとに、裏面に補強シート82(たとえばガラス繊維強化プラスチック)を接着してもよい。補強シート82の下面には粘着剤を塗布して剥離紙を貼付してもよい。そうすれば、この剥離紙を剥がして、床材を簡単に敷設することができる。すなわち、下面に粘着剤を塗布した補強シート82を床材に接着することによって、強度と施工性を高めることができる。これにより、特に改装工事において、防滑床材を新設する場合に極めて容易に施工できる。
【0026】
また、図4(d)の防滑部材84のように、防滑部材84を床材85から突出させないで同一面になるようにしてもよい。
【0027】
図5は床材と防滑部材の超音波接合を説明する図であり、貫通孔71aを形成した床材71を、台3上に治具63を截置する。その際、台3上のガイド3a、3bに治具63を当てて位置決めする。治具63には、防滑部材73を保持する保持穴63a(図5)が床材の穴71aに対応する位置に形成されている。治具63は、例えばアルミニウム板等によって簡単に作製することができる。
【0028】
次に、図5に示すように治具63の保持穴63aに、防滑部材73をその突部を上にして置き、その上から床材71を置いて防滑部材73を床材の穴71aに挿入する。その後、床材71と防滑部材73の接合面にシーリング材を充填する。シーリング材は接合面すべてに充填してもよいし、4点スポット等部分的に充填してもよい。またシーリング材の充填は手動、自動のどちらで行ってもよい
【0029】
次に防滑部材71が挿入された箇所を超音波接合する。超音波振動子のホーン19bを下降させて床材71および防滑部材73に当接させ、超音波振動を与えて溶着する。
【0030】
以上の製造方法によれば、床材に穴を開けて、床材と防滑部材を超音波接合するだけなので、タイルカーペットに限らず他の床材料にも、防滑部材を床材に強固に取り付けることができる。しかも、超音波振動ナイフをコンピュータによる数値制御(NC制御)によって駆動すれば、従来のような高価な金型等を使用する必要がなく、安価に床材が製造できるとともに、長尺シート等の変則的な需要にも対応することができる。
【0031】
図6は防滑床材の製造方法の別の例を示し、この例では、超音波接合において複数の防滑部材の超音波接合を同時に行う。すなわち、図6に示すように、複数(図6では4個)のホーン19cを備えた多ヘッド式超音波接合プレス機90を用い、各ホーン19cの間隔は防滑部材73の位置に応じて設定され、各々のホーン19cは、同時に下降して複数の防滑部材73の超音波接合を行う。この場合、床材91には予めプレス加工により丸穴または長円形穴が打ち抜かれている。したがって、この例によれば、短時間で多くの防滑部材を超音波接合することができ、床材を容易に量産できるという効果が得られる。
【0032】
図7はさらに別の実施例を説明する図であり、この実施例においては、超音波接合ホーン19dを、床材71の表側から防滑部材74に当てるようにした。防滑部材74の突部は図7に示すよう湾曲面74aになっており、ホーン19dの端部には湾曲面74aに当接する凹部19e が形成されている。このホーン19dを防滑部材74に押圧して超音波振動を与え床材71に溶着する。以上の方法によれば、図7に示すように、台3に直接床材71を置いて加工することができるので、図5、6に示すような治具63は不要になり、床材の製造が簡単になる。ホーン19dの先端形状は防滑部材74の上部形状に合せて形成すればよい。
【0033】
図8ないし図11はさらに別の実施例を説明する図である。図8(a)に示すように、床材81には、四角形状の穴81aが形成され、その穴81aには、防滑部材83がはめ込まれている。防滑部材83は、熱可塑性樹脂を用いて形成され、穴81aより径の大きな頭部83aと、穴81aに挿入される断面四角形状の胴部83bとから構成される。穴81aは超音波振動ナイフによって形成するか、あるいは抜き型、超高圧水による切り抜き方法その他の公知の方法により形成する。防滑部材83の頭部83aの表面には、図3の例と同様に防滑用の模様が付されている。図8(b)は防滑部材83を逆さにして示したもので、同図に示すように、胴部83bの先端は、中心部がへこんで凹部83cとなり、周辺部が突出してかしめ代83dとなっている。
【0034】
次に本実施例による防滑床材の製造方法について図9、10を用いて説明する。なお図9において、既に述べた実施例と同じ構成部分については同じ番号を付して示した。
【0035】
まず、台3上に治具63を置き、保持穴63aに防滑部材83を逆さにして入れ、その上に床材81を置いて、床材81の貫通孔81aにそれぞれ防滑部材83を挿入する。次いで、多ヘッド式超音波接合プレス91を用いて、各防滑部材83のかしめ代を押しつぶす。プレス機91の各ホーン19dの端面には図に示すような複数の溝が形成されており、それにより、超音波振動による熱発生が効率良く行われる。各ホーン19cが下降し、かしめ代83dは溶融されつぶされて、図10に示すように、床材81の穴81aの周辺まで押し伸ばされる。その結果、防滑部材83の頭部83と押し伸ばされたかしめ代部分との間に床材81が挟まれ、防滑部材83はしっかり固定される。
【0036】
図10には示していないが、防滑部材83をかしめた上に図4(c)に示すような補強82シートを接着してもよい。
【0037】
床材が厚い場合(たとえば厚手のタイルカーペット等)、継ぎ部材を用いて防滑部材を延長する。すなわち、図11(a)に示すように、厚手の床材85に防滑部材83を取り付けるときは、継ぎ部材87を用いる。継ぎ部材87の下端には、防滑部材83の凹部83cに嵌合する突部87cが形成され、継ぎ部材87の上端の周縁部にはかしめ代であるフランジ部87dが形成されている。
【0038】
防滑部材83を取り付けるときは、図11(a)に示すように、防滑部材83を床材85の穴85aに挿入し、次に、同図(b)に示すように、継ぎ部材87を反対側から防滑部材83に嵌合し(嵌合部に接着剤を塗布してもよい)、最後に、同図(c)のようにホーン19dによって継ぎ部材87を床材85にかしめる。以上のようにすれば、継ぎ部材87の長さを変えることによって、あらゆる厚さの床材(タイルカーペット等)に対応することができる。
【0039】
上記例において、防滑部材83、継ぎ部材87をかしめる方法として超音波接合を用いたが、それに限らず、熱プレス等の他の方法を使用してもよい。また、防滑部材83、継ぎ部材87の材質としても熱可塑性樹脂に限らず、他の材質たとえば金属等のかしめ加工できるものであれば何でもよい。また、防滑部材83の先端部は、かしめ代を設けずに平坦のままにして、プレス工具の先端をかしめ用の形状にしてもよい。要するに、防滑部材の端部をかしめて床材に取り付けられればよい。なお上記例のようにかしめ代83dを設ければ、容易にかしめ加工を行うことができる。
【0040】
なお、床材に防滑部材をかしめる際に、両者の間に接着剤を塗布してもよく、そうすれば、防滑部材の取り付けが一層強固になる。
【0041】
床材81、85の材質は、熱可塑性樹脂、塩ビ系床材等に限られることはなく、例えば、リノリウム等の他の材料を使用することができる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、床材の材質にかかわらず、床材に防滑加工を施すことができる。また、床材や防滑部材の材質を自由に選べるので、周辺のタイルや床材と調和のとれた、デザイン的にも優れた防滑床材を製造できる。
また、防滑部材の胴部先端の凹部は、その周辺部がかしめ代となり、このかしめ代を溶融してつぶすことにより、防滑部材の頭部とつぶされたかしめ代部分との間に床材が挟まれ、防滑部材をしっかり固定できる。
下面に粘着材を塗布して剥離紙を貼付した補強シートを床材の下面に接着すれば、剥離紙を剥がすことにより、床材を簡単に敷設することができ、強度と施工性が高められる。
さらに、防滑部材の胴部先端の凹部に嵌合される突部を下端に持つ継ぎ部材を、防滑部材とは逆方向から貫通孔に嵌合させれば、継ぎ部材の長さを変えることによって、あらゆる厚さの床材(タイルカーペット等)に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による防滑床材の一例を示す図
【図2】防滑床材の他の例を示す斜視図
【図3】防滑部材の一例を示す図
【図4】防滑部材の接合部の断面図
【図5】防滑床材の製造方法の一例を説明する図
【図6】防滑床材の製造方法の他の例を説明する図
【図7】防滑床材の製造方法の他の例を説明する図
【図8】防滑床材の他の例を示す斜視図
【図9】防滑床材の製造方法の別の例を説明する図
【図10】防滑床材の製造方法の別の例を説明する図
【図11】継ぎ部材を用いて防滑部材を取り付ける例を示す断面図
【符号の説明】
1 防滑床材
4 床材
4a 貫通孔
5 防滑部材
9 シート部材
Claims (2)
- 床材に形成した貫通孔に防滑部材を挿入し、床材と防滑部材とを超音波接合プレスで接合する防滑床材の製造方法において、
防滑部材を貫通孔より径の大きな頭部と貫通孔に挿入される断面四角形の胴部とから構成して、その胴部の先端に凹部を設け、頭部を上にして防滑部材が貫通孔に嵌合され、
超音波接合プレスで、防滑部材の胴部先端の凹部の周辺部をかしめ代として溶融してつぶし、防滑部材の頭部とつぶしたかしめ代部分との間に床材を挟んだことを特徴とする防滑床材の製造方法。 - 床材に形成した貫通孔に防滑部材を挿入し、床材と防滑部材とを超音波接合プレスで接合する防滑床材の製造方法において、
防滑部材を貫通孔より径の大きな頭部と貫通孔に挿入される断面四角形の胴部とから構成して、その胴部の先端に凹部を形成し、頭部を上にして防滑部材が貫通孔に嵌合され、
超音波接合プレスで、防滑部材の胴部先端の凹部の周辺部をかしめ代として溶融してつぶし、防滑部材の頭部とつぶしたかしめ代部分との間に床材を挟み、
下面に粘着材を塗布して剥離紙を貼付した補強シートを床材の下面に接着したことを特徴とする防滑床材の製造方法。
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