JP5572344B2

JP5572344B2 - 床材及びその製造方法

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Publication number: JP5572344B2
Application number: JP2009185620A
Authority: JP
Inventors: 徹船山; 未人中川
Original assignee: 東リ株式会社
Priority date: 2009-08-10
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2029-08-10
Also published as: JP2011038290A

Description

本発明は、内部に電気機器を収容可能な床材及びその製造方法に関する。

従来、例えば、表面をガラス材（床ガラス）で構成するとともに、内部に照明機器を収容して、その照明により歩行者を誘導できるようにしたガラス床（以下、単に「床材」という）が提案されている（例えば特許文献１参照）。

この床材は、所定の手順で組み立てられるガラス床ユニットにより構成される。このガラス床ユニットは、以下のような手順で組み立てられる。

まず、二本の長尺支分支持枠２ａ，２ａと、二本の短尺支分支持枠２ｂ，２ｂを平面から長方形の辺に沿った状態に配置し、Ｌ字状の接続部材でその四隅を接続する。

このようにして構成される支持枠２の下部に、ＬＥＤ５ｂを配した取付台５ａが載置された面材３ｄが設けられ、支持枠２の上部には、ＬＥＤ５ｂの光を透過する床ガラス４が載置される。

特開２００７−３３２５３８号公報（段落００７７〜００８３）

上述したように、従来の床材は、長尺支分支持枠、短尺支分支持枠、接続部材、面材、ガラス床といった複数の部材を、複数の手順で組み立てるため、組立作業が煩雑であり、製造コストも高くなってしまっていた。また、マンション等の集合住宅などでは、コンクリートやモルタルの下地面に床材が敷設される場合が多い。コンクリートやモルタルの下地面は、比較的平滑であるように見えても不陸がある場合が多い。

しかし、支持枠に剛性の高いアルミニウムや木材を使用した場合、比較的小さな不陸（２mm〜８mmの範囲）でも下地面と床板との間の不陸を吸収することができず、ガタついてしまうという欠点は避けられない。ガタつきが生じると、床鳴りの発生や、歩行感が悪くなる、床材同士の繋ぎ目に段差を生じる、外観上綺麗に仕上がらないといった不都合を生じることとなる。

特に、床材同士の繋ぎ目に段差を生じると、歩行感が不安定となるばかりでなく、つまずきやすくなる為、安全上も好ましくない。このため、良好な床材敷設のために床材には、下地面と床板との間の不陸を吸収する、所謂「不陸追随性」が必要となる。また、あらかじめ敷設した緩衝マット上に床材を敷設して不陸を吸収させることが考えられるが、施工時間や施工コストが嵩むといった不都合を生じる上、床面が必要以上に高くなる、床材同士の連結が困難となるなどの不都合を生じる場合がある。

また、床材の内部に照明機器のような電気機器を収容した場合、床面に水などの液体をこぼしたり、高湿度下で使用すると、内部に液体や湿気が浸入し、収容された電気機器の機能を低下させたり、腐食を促進するなどの悪影響を及ぼし、ひどい場合は破損させる可能性がある。従って、収容した電気機器を液体の浸入から保護するために、床材に防水性、及び防湿性を持たせる必要がある。しかしながら、従来の床材は、構造が複雑なため、液体の進入を完全に防ぐことは困難であった。特に、高湿度下で湿気が内部に侵入することを防ぐ為には、微小な隙間も塞ぐ必要があるので、防湿加工が困難な上、コストアップも招くこととなる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で電気機器を収容でき、敷設面の不陸を吸収する不陸追随性を有し、優れた防水性、防湿性を有する床材及びその製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、上層と、下層とを備えるとともに、内部に電気機器を収容可能な床材であって、上層を合成樹脂により構成するとともに、下層を熱可塑性合成樹脂により構成し、この下層を、電気機器を挟んだ状態で、上層に接合することで、電気機器を収容する収容部を形成するとともに、下層によって、収容された電気機器の側部を覆う被覆部が形成されており、収容部には、補強のための枠材が収容されており、枠材は、環状に構成され、電気機器は、環状の枠材の内側に設けられることを特徴とする。

かかる構成によれば、下層を上層に接合して電気機器の側部を被覆する被覆部を形成することにより、上層と被覆部を含む下層によって電気機器の全周を覆った状態の床材を製造できる。このように、下層を上層に接合するだけでよいので、部品点数を極力少なくして簡易な構成の床材を容易に製造できるようになる。また、下層を合成樹脂によって構成できるので、その厚さ、硬度を適宜調整することで、敷設面の不陸を吸収する不陸追随性に優れた床材を容易に製造できるようになる。

更に、下層の周縁部の所定幅を上層に接合することにより、上層と被覆部を含む下層によって電気機器を一体的に被覆するので、液体及び湿気の浸入を抑制し、優れた防水性・防湿性を示すことができる。このように、上層と下層の２つの部材のみで電気機器を一体的に被覆することができるので、部材の点数が少ないので液体や湿気の進入する箇所が最小限となる上、低コストで製造の手間も少なく防水性・防湿性を達成できる。

なお、本発明における「接合」には、例えば、上層と下層を、接着材を介して一体に固着する場合、溶剤により溶着する場合、熱溶着等の溶着によって一体に固着する場合、等が含まれる。

また、本発明に係る床材は、下層を上層に熱溶着することで接合してなることが望ましい。

かかる構成によれば、熱溶着によって下層を上層に接合することで、上層と下層の接合部（溶着部分）を、接着剤によって接合する場合に比べて、より強固に一体化できる。

また、本発明に係る床材によれば、枠材は、中途部が分断された環状に構成され、電気機器は、環状の枠材の内側に設けられることが望ましい。

また、本発明に係る床材によれば、枠材は、上層及び下層の少なくとも一方に接合されることが望ましい。

また、本発明は、上層と、下層とを備えるとともに、内部に電気機器を収容可能な床材であって、上層を熱可塑性合成樹脂により構成するとともに、下層を合成樹脂により構成し、この上層を、電気機器を挟んだ状態で、下層に接合することで、電気機器を収容する収容部を形成するとともに、上層によって、収容された電気機器の側部を覆う被覆部が形成されており、収容部には、補強のための枠材が収容されており、枠材は、環状に構成され、電気機器は、環状の枠材の内側に設けられることを特徴とする。

かかる構成によれば、上層と下層を接合して電気機器の側部を被覆する被覆部を形成することにより、上層と被覆部を含む下層によって電気機器の全周を覆った状態の床材を製造できる。このように、上層と下層を接合させるだけで良いので、部品点数を極力少なくして、簡易な構成の床材を容易に製造できるようになる。また、下層を合成樹脂によって構成できるので、その厚さ、硬度を適宜調整することで、敷設面の不陸を吸収する不陸追随性に優れた床材を容易に製造できるようになる。

更に、上層の周縁部の所定幅を下層に接合することにより、上層と被覆部を含む下層によって電気機器を一体的に被覆するので、液体及び湿気の浸入を抑制し、優れた防水性を示すことができる。このように、上層と下層の２つの部材のみで電気機器を一体的に被覆することができるので、部材の点数が少ないので液体や湿気の進入する箇所が最小限となる上、低コストで製造の手間も少なく防水性・防湿性を達成できる。

また、本発明は、上層と下層との間に電気機器を収容する床材の製造方法であって、上層を合成樹脂により構成するとともに、下層を熱可塑性合成樹脂により構成し、この下層を、電気機器を挟んだ状態で、上層に接合することで、電気機器を収容する収容部を形成するとともに、下層によって、収容された電気機器の側部を覆う被覆部を形成し、補強のための枠材を収容部に収容し、枠材を環状に構成し、電気機器を環状の枠材の内側に設けることを特徴とする。

かかる構成によれば、下層と上層を接合して電気機器の側部を被覆する被覆部を形成することにより、上層と被覆部を含む下層によって電気機器の全周を覆った状態の床材を製造できる。このように、下層と上層を接合させるだけでよいので、部品点数を極力少なくして、簡易な構成の床材を容易に製造できるようになる。また、下層を合成樹脂によって構成できるので、その厚さ、硬度を適宜調整することで、敷設面の不陸を吸収する不陸追随性に優れた床材を容易に製造できるようになる。

更に、下層の周縁部の所定幅を上層に接合することにより、上層と被覆部を含む下層によって電気機器を一体的に被覆するので、液体及び湿気浸入を抑制し、優れた防水性を示すことができる。このように、上層と下層の２つの部材のみで電気機器を一体的に被覆することができるので、部材の点数が少ないので液体や湿気の進入する箇所が最小限となる上、低コストで製造の手間も少なく防水性・防湿性を達成できる。

本発明によれば、簡易な構成で電気機器を収容でき、敷設面の不陸を吸収する不陸追随性を有し、優れた防水性・防湿性を有する床材を容易に製造できるようになる。

床材の第１実施形態を示す断面図である。床材の底面図である。床材の製造方法を説明するための図である。複数の床材を施工した場合の状態を示す平面図である。床材の第２実施形態を示す断面図である。床材の第３実施形態を示す断面図である。（ａ）は第３実施形態における枠材の平面図、（ｂ）は同じく枠材の側部端面図である。床材の第４実施形態を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づき説明する。図１〜図４は、床材及びその製造方法の第１実施形態を示す。

図１に示すように、床材１は、所定の電気機器Ｅを内部に収容できるように構成される。ここで、電気機器Ｅとは、電気を用いて所定の機能を発揮する機器を全て含む。この電気機器Ｅには、例えば、照明機器、冷暖房機器、音響機器、センサ、床発電基板その他の各種機能を発揮する回路基板、電子機器等が該当する。本実施形態では、電気機器Ｅは、直方体状のケース（筐体）に収容されている。

床材１は、上層２、下層３、電気機器Ｅを収容する収容部４、及び電気機器Ｅを保護するための保護部材５を有する。

上層２は、その表面（上面）２ａが床面を構成するものであり、合成樹脂によって例えば平面視四角形状に構成される。この上層２としては、タイルカーペット（ＴＣＰ）、樹脂系タイルが用いられる。上層２にタイルカーペットが利用される場合は、パイル素材としてナイロン、ＰＰ、アクリル、ＰＥＴ、ウール等の素材を利用したタフテッド形状、織形状、ニードルパンチ形状のものが使用される。

また、バッキング材として、ＰＶＣ樹脂、ポリエステル、合成ゴム、ＥＶＡ、オレフィンその他の種々の材料を使用できる。また、タイルカーペットからなる上層２は、構造上、寸法を安定させるべく、ガラス繊維、ガラスネット等の材料を含んでいてもよい。この場合の上層２の厚さは、２〜１０ｍｍが望ましく、より望ましくは、２〜７ｍｍである。

上層２に樹脂系タイルが利用される場合は、その材料として、床材として使用可能な合成樹脂ならば何でも良いが、特にＰＶＣ樹脂、ゴム、オレフィン系の熱可塑性樹脂が耐久性、不陸追随性などの観点から好適に使用される。また、その構成として、クリア層、印刷層、中間層、基層の組み合わせを含むプリント層を有するもの、チップ散布や無地のような樹脂練り込みや散布手法等の意匠表現を利用したもの、ガラス繊維やガラスネット等を利用したものが耐久性、意匠性の観点から望ましい。
この場合の上層２の厚さは、０．５〜７ｍｍが望ましく、より望ましくは、１〜５ｍｍである。また、上層２にＰＶＣ樹脂が使用される場合には、その硬度はショア硬度Ａ４０〜１００である。また、中間層ないしは下層にガラス繊維やガラスネット等を設けることにより、上部からの圧力に対する強度が増すので床材に収容される回路を保護する効果が増す上、タイルの温度変化に対する寸法安定性を確保することが出来る。

下層３は、その裏面３ｂが床材１の敷設面に接触するため、その機能として、収容部４に収容された電気機器Ｅを保護すること、不陸追随性、接着性等が求められる。このため、下層３は、例えば軟質ＰＶＣ樹脂等の熱可塑性合成樹脂によってシート状に構成されることが望ましい。下層３は、上層２と同じように平面視四角形状に形成されている。この場合の下層３の厚さは、０．１〜３ｍｍが望ましく、より望ましくは、０．５〜２ｍｍである。下層３の厚さが薄すぎると電気機器Ｅの保護が不充分となる虞があり、厚すぎると充分な不陸追随性が得られなくなる虞がある。

下層３における可塑剤の添加量は、１５〜７０ｐｈｒ程度が望ましく、より望ましくは２０〜６０ｐｈｒである。可塑剤の添加量が少なすぎると樹脂の柔軟性が低下して被覆加工の際に収容部を形成することが困難となる上、充分な不陸追随性が得られなくなる場合もあり、逆に添加量が多すぎると樹脂が柔らかくなり過ぎて電気機器Ｅの保護や防水性・防湿性が不充分となる虞がある。また、フィラーの添加量は、引裂等の機械的強度特性を考慮して、２０〜３００ｐｈｒが望ましく、より望ましくは、５０〜１５０ｐｈｒである。フィラーの添加量が少なすぎると、寸法安定性、感温性、可撓性、機械的強度が低下する虞がある。ここで云う感温性の低下とは、床材１が低温下で硬くなりすぎて、不陸追随性が悪くなる現象を意味する。特に、機械的強度が低くなり過ぎると、電気機器Ｅの保護や防水性・防湿性が不充分となる虞がある。逆に添加量が多すぎると樹脂硬度が高くなり、引き裂き強度などの特性が低下して収容部の形成が困難となる上、充分な不陸追随性が得られなくなる場合がある。

また、下層３をニードルパンチ、フェルト等による不織布で構成してもよい。この場合の下層３の厚さは、０．５〜７ｍｍが望ましく、より望ましくは、１〜３ｍｍである。下層３を不織布で構成するか、裏面３ｂに凹凸（エンボス）を形成することにより、施工時の位置ずれの防止効果や、接着剤や粘着剤を用いて敷設する際に接着剤の食い付き性向上効果を得ることができる。特に、接着剤の食い付き性が向上すると、下地面との密着性が向上するので、不陸追随性をさらに高めることができる。

下層３の裏面３ｂに、滑り止めの手段として、粘着剤や、発泡体からなる吸着材、ゴム・オレフィン系エラストマー、両面粘着テープを積層してもよい。これによって、床材１を敷設面に置いたときに、これらを接触させることで、床材１を、敷設面に対して滑ることなく固定することができる。

粘着剤、吸着材、エラストマー、両面粘着テープによる敷設は、接着剤を使用した施工に比べて、一旦下地面に貼着した床材１を剥がすことは容易であり、施工時に一旦貼った床材１の位置を修正することも非常に容易である点が優れている。この為、吸着材や粘着材による敷設は、置敷きタイルやタイルカーペットなどの施工に広く用いられている。

特に、吸着材、エラストマー、両面粘着テープによる施工は、あらかじめ床材１を製造する工場で床材１裏面に貼っておき、現場で接着剤や粘着剤を塗布・乾燥する工程を省くことができる。現場での塗布・乾燥する工程を省くことができると、作業時間と工数が大幅に削減できるので、施工効率が格段に向上する。

しかしながら、粘着剤、吸着材、エラストマー、両面粘着テープによる施工は、貼着した床材１を剥がすことは容易な反面、下地に不陸や段差がある場合、床材１がその不陸に追随できないと、踏まれた時だけ一時的に凹部に付き、その後離れるといった動きを繰り返し、粘着質の不快な床鳴りの発生原因となってしまう。本発明の構成を用いると、電気機器を収容しているにも係わらず、下地の不陸への追随性を確保することが可能なので、不快な床鳴りの発生を抑えることが可能となる。

図１に示すように、下層３は、上層２の裏面２ｂに接合される接合部３ｃと、電気機器Ｅの側部を被覆する被覆部３ｄと、床材１を設置する敷設面に接触する接触部３ｅとを有する。下層３の接合部３ｃと上層２の裏面２ｂが接合されることによって、下層３と上層２によって電気機器Ｅを収容できる収容部４が形成されている。

上記接合を行う手段は特に限定されないが、例えば、溶着、接着等を挙げることができ、特に接合力が強く、床材全体の強度を強く保つことができ、防水性・防湿性にも優れる溶着が望ましい。また、溶着による加工は、不陸追随の際の床材全体が変形や、経年劣化や衝撃などの影響により剥離する虞が少ないので、剥離による防水性・防湿性の低下が生じにくく本発明に好適に利用できる。特に、溶着による接合は、長期間に渡って安定的に高い強度で密閉性を保つことができる。このため、粉塵等が多く存在する場所又は高湿度の環境などで使用する場合であっても、周囲の粉塵、液体、湿気などが床材内部に侵入せず、収容された電気機器の信頼性を低下させることなく長期間使用することができる。また、設備が安価で、高い生産性を示す点でも、溶着により接合することが好ましい。

溶着方法としては、溶剤によるものと、加熱によるものがあるが、加工が容易な上、接合強度が高い加熱方式が本発明に好適に利用できる。上記溶着としては、高周波ウェルダー装置による溶着、高圧プレス機による溶着、超音波ウェルダー装置による溶着、ヒートシール、等の局所的に可能な加熱溶着が挙げられる。このような局所的に可能な加熱溶着は、床材内部に収容された電気機器に伝わる熱を最小限に留めて損傷することなく、高い強度で接合を行うことができる。局所的に可能な加熱溶着としては、なかでも、高周波ウェルダー装置による溶着が好ましい。高周波ウェルダー装置、超音波ウェルダー装置、又はホットプレス装置等の溶着装置を用いると、押型（金型）を用いることによって、シート状の下層３から被覆部３ｄを形成すると共に、下層３の接合部３ｃと上層２の裏面２ｂを熱溶着によって接合することができる。このようにして、一度の加工作業で収容部４を形成することができるので、加工作業を簡略化することができる。高周波ウェルダー装置が使用される。

高周波ウェルダー装置による加熱溶着加工とは、材料を電極間に配置して高周波電圧を加えて、分子同士の激しい摩擦によって生ずる発熱を利用して材料を加熱、押圧するものである。高周波ウェルダー装置を用いると、多様な装置が市販されているために、溶着の範囲や強度等様々な形態の溶着に対応することが容易であり、また、溶着を行いたい箇所のみを集中的に加熱することができるために、製造時に内部の電気機器が損傷することを抑制することができる。高周波ウェルダー装置としては、ＫＷ−４０００Ｔ（精電舎電子工業株式会社製）、ＬＷ５５００−ＡＰＨ（クインライト電子精工株式会社製）、ＶＷ５０００（山本ビニター株式会社製）などが例示される。かかる高周波ウェルダー装置は、シート載置台の上方に、昇降可能な細長いバーを有するものである。シート載置台の上に、被溶着物であるシートを重ね合わせ、その上に、貼り合わせたい部分の形に応じた形の押型又は切型をバーに付けて、シートの下に絶縁体（シート下敷）を載置して、バーを降ろして金型にシートを接触させ、一定出力の特定周波数の高周波電流を印加して誘電溶着を行う。溶着する部分の端を切り落としたい場合は、下方外側が、一般に使われる空気物の刃（型）よりもやや鋭角になっている切り刃（型）の切型を用い、溶着のみで切断を同時に行わない場合は下方が平坦になっている押型を用いる。

加工における温度、圧力、押圧時間、周波数などの条件等は，予備試験を行って所望の強度が得られるように適宜決定すればよいが、本発明では、内部の電気装置の損傷を避けつつ所望の溶着強度を得るために、１３０〜１６０℃の温度範囲、１〜１００kg／cm²の圧力範囲内の乾熱範囲で、３〜１２秒熱間溶着加工を行うのが好ましい。また、電極間に高周波電圧を加える際の周波数は、１０〜５０ＭＨｚの範囲の周波数を用いることが好ましい。１０ＭＨｚ未満では、十分に加熱されず、軟化が不十分となり、５０ＭＨｚを超える場合は、高周波を発振する発振機が複雑かつ大型になって装置コストが非常に高くなるので経済的に不利となる。

加えて、表面材にタイルカーペットを用いる場合、高周波ウェルダー加工と超音波ウェルダー加工を用いると溶着箇所のパイル糸の繊維形態を残して溶融し、前記溶融により生じた溶融接着層の表面に凹凸状に柄をつけ、基布に含浸させて縁部処理することも可能である。特に、高周波ウェルダー装置を用いると、高周波誘電加熱により絶縁体自体を内部発熱させることができるので好適である。パイル糸の繊維形態を残すためには、平滑な床材基板と、その上方に配置され、凹凸面で形成された金型との間に、パイル糸を有する表皮層とバッキング層とを積層したカーペットを挟んで熱溶着加工を行う。前記床材基板と、前記凹凸面で形成された金型の両方に高周波ウェルダー装置の電極を接続し、前記電極間に高周波電圧を加えると、高周波誘電加熱により表皮層のパイル糸が軟化させた後に冷却することで、カーペット表面に凹凸面で形成される立体柄を形成できる。

接合部３ｃは、図１、図２に示すように、下層３の周縁部に所定幅を有して形成される。接合部３ｃは、上層２の裏面２ｂに熱溶着によって接合されている。接合部３ｃが所定幅を有して上層２の裏面２ｂに接合されることで、この接合部３ｃの下方であって被覆部３ｄの外側に空間（隙間）が生じる。この空間は、床材１を施工する場合に、電気機器の配線１０を収容する配線収容部１２となる。

上層２の裏面２ｂと下層３の接合部３ｃは、容易に溶着できるように、同じ材料かお互いが相溶性の良い材料によって構成されるのが望ましい。そのような樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ナイロン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル樹脂等が選択される。また、例えば、上層２と接合部３ｃとの間に、接着層としてＥＶＡ系、ポリアミド系、ポリウレタン系等のホットメルト樹脂を別途用いて溶着してもよく、この場合には、接着層によって相溶性の差を緩和することができるので、上層２と下層３とを相溶性の低い異なる樹脂材料によって構成してもよい。

被覆部３ｄは、接合部３ｃと接触部３ｅの間の位置に形成される。この被覆部３ｄは、前述のように下層３を上層２に接合する際に、下層３の一部が熱によって変形することで、電気機器Ｅの側部を被覆するように構成することができる。この被覆部３ｄにより、上層２と下層３の接触部３ｅは、上下方向において所定の間隔で離間され、離間された空間に収容部４が形成されている。また、被覆部３ｄは、電気機器の側部を全周にわたって被覆できるように環状に構成されている。被覆部３ｄは、図１に示すように、その内面が電気機器Ｅに接触している。

図２は、床材１を裏面（接触部３ｅ側）から見た底面図である。被覆部３ｄ及び接合部３ｃには、配線口１１が形成されている。配線口１１は、被覆部３ｄ及び接合部３ｃの一部を切除して設けられた開口部で、床材１の収容部４と外部が連通する構成となっている。電気機器Ｅに接続された配線１０は、配線口１１を介して床材１の内外に通過させることができる。図２に示す配線口１１は、下層３の縁部に設けられた凹部であるが、このような凹部に限らず、被覆部３ｄを貫通する貫通孔であってもよい。貫通孔は、予め下層３に形成する他、上層２と下層３の接合した後に、被覆部３ｄの一部を切除することにより、形成してもよい。

接触部３ｅは、平面視における電気機器Ｅの投影面積よりも若干大きな面積で構成される。この接触部３ｅは、下層３の中央位置近傍に形成されている。また、この接触部３ｅは、その裏面が敷設面に接触し、その上面（内面）が保護部材５を介して収容部４に収容される電気機器Ｅを支持している。

収容部４は、上層２と下層３と被覆部３ｄとによって囲まれた空間である。より具体的には、下層３を上層２に接合することによって、上層２の裏面２ｂと、下層３の被覆部３ｄの内面と、接触部３ｅの上面（内面）とによって囲まれるようにして形成される床材１の内部空間である。

保護部材５は、電気機器Ｅと下層３との間に設けられ、電気機器Ｅに加わる衝撃を吸収する緩衝部材（クッション部材）として機能する。この保護部材５は、例えば、ウレタン、ＰＶＣ樹脂、ＰＥ等の合成樹脂よる発泡体、またはニードルパンチ、フェルト等の不織布によって構成される。また、この保護部材５は、例えば電気機器Ｅが暖房機器のような場合に、断熱材としても機能することが可能である。

なお、電気機器Ｅの種類によっては、下層３によって支持されることなく、上層２に電気機器Ｅが固定されて支持される場合がある。この場合には、保護部材５を電気機器Ｅと下層３との間に設けなくともよい。この場合には、上層２に固定される電気機器Ｅと下層３との間には隙間を設けることが望ましい。

以下、本実施形態に係る床材１の製造方法について説明する。なお、床材１の製造方法については、上層２と下層３を熱溶着によって接合する場合を例示する。本実施形態の床材１の製造には、高周波ウェルダー装置、超音波ウェルダー装置、又はホットプレス装置等の溶着装置が使用される。溶着装置は、図３に示すように、下層３を上層２に押圧して、下層３の接合部３ｃを上層２に接合するための押型１７を有している。この押型１７は、下層３の接合部３ｃを押圧するとともにこの接合部３ｃを加熱して上層２に溶着させる溶着部１８を有する。

床材１を製造するには、まず、溶着装置によって下層３を上層２に熱溶着する。上層２に下層３を接合するには、まず、図３（ａ）に示すように、上層２と下層３の上下位置を逆転させ、より具体的には、上層２を裏返して裏面２ｂを上向きにし、溶着装置の所定位置に配置する。

その後、上向きとなった上層２の裏面２ｂの中央部に電気機器Ｅを接着剤等によって固定する。このとき、電気機器Ｅの配線１０も、下層３の配線口１１を確実に通るように、配線口１１に対応する上層２の裏面２ｂの位置に固定しておくとよい。そして、電気機器Ｅのケース上に保護部材５を載せる。

次に、上層２の上方に、下層３の裏面３ｂが上向きになるように裏返して、接触部３ｅに相当する部分が、上層２に載せられた電気機器Ｅのケースに接触するように載置する。この状態で、押型１７を下降させ、押型１７によって下層３の接合部３ｃを上層２の接合部２ｃに当接させる。

さらに押型１７を下降させ、図３（ｂ）に示すように、押型１７の溶着部１８によって下層３の接合部３ｃを押圧しながら加熱し、これによって接合部３ｃを上層２の裏面２ｂに熱溶着させる。下層３は、押型１７によって加熱されることによって熱変形し、これによって接合部３ｃ、被覆部３ｄ、及び接触部３ｅが形成される。また、被覆部３ｄは、接触部３ｅ及び接合部３ｃに対して所定の角度を為すように形成される。尚、被覆部３ｄの角度や高さなどの形状は、押型１７の形状を変更することで変更することができる。

接合部３ｃの熱溶着が終わると、上層２と下層３が一体となり、上層２、下層３の被覆部３ｄ及び接触部３ｅによって収容部４が内部に形成された床材１が形成される。

その後、配線口１１はコーキング等の閉塞手段によって閉塞される。この閉塞手段としては、コーキングの他にパッキン等を使用してもよい。配線口１１を閉鎖することによって、電気機器Ｅが密閉されるので、外部から水などの液体や湿気、埃などが浸入して悪影響を及ぼすことを防止できる。このとき、閉塞手段によって、配線口１１を閉塞したときに、床材１の内部の収容部４が気密状態に維持されることが望ましい。気密状態とすることによって、収容部４に空気が密閉される。密閉された空気は、床材１上面が踏まれた際に内部から圧力に抗する作用を及ぼし、床材１の中央部の変形を軽減することができる。

以上によって内部に電気機器Ｅを収容した床材１が完成する。

なお、床材１は、施工場所の敷設面に並設されることで所定面積の床面を構成することができる。複数の床材１を敷設面に並設する場合には、例えば図１に示すように、配線１０を収容可能な配線収容部材２１に収容した状態で、この配線収容部材２１を下層３の被覆部３ｄと接合部３ｃとの間に形成される配線収容部１２に収容して配線作業を行う。また、並設される床材１の間、具体的には、配線収容部１２の上方位置に排水部材２２を設け、並設されている床材１の上層２の間に入る水を排水するように施工することも可能である。また、配線収容部１２に配線を設けない場合には、図１に示すように、配線収容部１２に補強のための支持枠体２３を設けてもよい。

図４は、複数の床材１を並設して床面を構成した場合の平面図を示す。図４に示すように、複数（図例では４つ）の床材１が敷設面に並設されている。各床材１は、上層２の側部が他の床材１の上層２の側部と接触している。収容部４に収容される電気機器Ｅの側部には、配線１０を接続可能なコネクタ１４が設けられており、このコネクタ１４及び配線１０によって各床材１が直列に接続されている。また、各床材１は、配線１０を介して電源１５に接続されている。

以上説明した本実施形態に係る床材１及びその製造方法によれば、下層を上層２に熱溶着によって接合するだけでよいので、部品点数を極力少なくして容易に床材１を製造できるようになる。

特に、アルミニウムなどの金属製や木製の床材と本発明に係る床材１とを比較すると、金属製や木製の床材の場合には、内部に電気機器Ｅを収容する収容部４を形成するために、金属や木材を切削加工する必要が生じる。これに対し、本発明に係る床材１は、構成要素である上層２、下層３を合成樹脂によって構成し、しかも熱溶着による接合によってこれらを一体に成形することができるので、生産サイクルが短く、生産性が優れたものとなる。また、本発明に係る床材１は、全ての材料を同一種類の樹脂で形成することが可能なので、収容した電気機器Ｅを取り出しさえすればリサイクルも容易である。

また、下層３を合成樹脂によって構成することで、厚さ、硬度を適宜設定することにより、敷設面の不陸を吸収する不陸追随性に優れた床材１を容易に製造できるようになる。

また、上層２、及び、下層３によって電気機器Ｅを一体的に被覆することで、優れた防水性・防湿性を示し、内部の電気機器を長期にわたって保護することができるようになる。

また、床材１は、電気機器Ｅの配線１０を収容する配線収容部１２を有しているので、複数の床材１を並設して所定の施工場所に床を構成する際、各床材１の配線１０が邪魔にならずに、床材１の設置及び配線作業を行うことができる。

また、収容部４には、電気機器Ｅを保護するための保護部材５が設けられていることから、電気機器Ｅに加わる衝撃を低減して、電気機器Ｅの破損等を防止し、長期かつ確実に電気機器Ｅの機能を発揮させることができる。

また、上層２と下層３とを接合した後に、配線口１１を閉塞手段によって閉塞し、床材１の収容部４を気密状態に維持することによって、例えば、上層２に衝撃が加わったときに、収容部４に充満する空気がその衝撃を吸収する。このエアクッション効果により、床材１の振動や衝撃を低減し、収容部４の電気機器Ｅの振動の伝達を防止して保護することができる。加えて、内部に密閉した空気による断熱性、防音性も合わせて有することができる。

また、上層２、下層３を合成樹脂によって床材１を構成することにより、他の材料で構成した場合と比較して、耐摩耗性、耐衝撃、耐水性、意匠性、施工性において優れた床材１を製造でき、住宅ユースのみならず、土足によって土砂が入り込むような、オフィス、店舗、学校、病院その他の非住宅ユースの環境においても適したものとなる。

また、下層３の厚さが０．１〜３ｍｍとすることによって、この下層３にカッター等の刃物で切れ込みを入れて下層３を容易に剥がすことができる。これによって床材１の内部の取り出した電気機器Ｅを収容部４から取り外して再利用することが可能になる。また、下層３に添加される可塑剤の添加量を、１５〜７０ｐｈｒとすることにより、下層３は、刃物によって切れ込みを入れやすい状態になり、この点においても有用である。

また、上層２の厚さと、下層３の被覆部３ｄの上下方向の長さを調節することにより、本実施形態に係る床材１全体の厚さを既設の床材の厚さ（例えば５ｍｍ、１２ｍｍ）と同じにすることができる。既設の床材の厚さと合わせることにより、既存の床面（床）の一部又は全部を本実施形態に係る床材１と交換することができ、例えば既設住宅のリフォーム等の際に特に有用である。

図５は、床材１の第２実施形態を示す概略断面図である。上述した第１実施形態では、下層３の被覆部３ｄが電気機器Ｅに接触した例を示したが、本実施形態では、被覆部３ｄの内面と電気機器Ｅの側部との間に隙間３１を設けている。この隙間３１により、電気機器Ｅの熱による寸法変動が大きい場合や、寸法誤差が大きい場合であっても、電気機器Ｅや被覆部３ｄに不要な応力が生じることなく、長期かつ確実に電気機器Ｅを収容することができる。なお、この隙間（間隔）３１は、０．５〜５ｍｍが望ましく、より望ましくは、０．５〜３ｍｍである。

本実施形態のその他の構成、及びその製造方法は、第１実施形態と同様であり、本実施形態と第１実施形態とで共通する要素には共通符号を付してその説明を割愛する。本実施形態においても第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

図６、図７は床材１の第３実施形態を示す。本実施形態は、床材１の収容部４に、補強のための枠材６が電気機器Ｅとともに収容されており、この点が第１実施形態と異なる。枠材６は、図７に示すように、平面視において四角形状の環状に構成されている。

この枠材６は、上層２及び下層３の両方、または一方に接合されている。接合の方法は、接合強度に優れる溶着、特に熱溶着が好ましい。そのため、溶着できるように、上層２及び下層３と同じ材料か、又は上層２及び下層３と相溶性の良い材料によって構成されるのが望ましい。枠材６の材料としては、例えば、ＰＶＣ樹脂、アクリル系樹脂、ナイロン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル樹脂等が使用される。

枠材６の厚さ（図７において符号ｔで示す）は、上層２に加わる荷重を支持するために十分な強度を確保できるように、そして、床材１内の電気機器Ｅが十分な機能を発揮できるように、３〜５０ｍｍとされるのが望ましく、より望ましくは、５〜３０ｍｍ、最も望ましくは１０〜２５ｍｍとされるのがよい。また、枠材６の厚みが厚すぎると不陸追随性も低下する虞があるので好ましくない。

図７に示すように、四角形状の枠材６の一辺には、収容部４に収容される電気機器Ｅに接続される配線１０を床材１の内外に通過させるための通過口７が形成されている。この通過口７は、枠材６の上下方向における一端部（上端部）から所定の深さに形成される凹部である。通過口７は、この凹部に限らず、枠材６の厚さ方向に貫通する貫通孔であってもよい。また、通過口７は、枠材６の一辺を分断して形成される隙間であってもよい。

通過口７は、下層３の被覆部３ｄに形成される配線口１１に電気機器Ｅの配線１０を容易に通すことができるように、床材１を側面からみたときに、配線口１１とほぼ一致するように、枠材６の一辺の長手方向の中途部に形成されている。

枠材６は、断面視四角形状に構成されるとともに、その上下方向の一端面（上面）が上層２に接合される接合面（以下「第１接合面」という）６ａとなっている。また、枠材６は、その上下方向の他端面（下面）が下層３に接合される接合面（以下「第２接合面」という）６ｂとなっている。第１接合面６ａは、溶着によって上層２の裏面２ｂに接合され、第２溶着面４ｃは、溶着によって下層３の表面（上面）３ａに接合される。上層２、枠材６、及び下層３が溶着によって接合加工されることによって、一体の箱状の樹脂構造体となるので、上下方向からの圧力にも潰れにくいが、一体で変形するので一定範囲の不陸追随も可能となる。

以下、本実施形態に係る床材１の製造方法について説明する。本実施形態に係る床材１を製造するには、上述の第１実施形態と同様に、溶着装置を使用し、上層２、下層３、枠材６を熱溶着によって接合する。

具体的には、第１実施形態と同様に、上層２を裏返して、溶接装置の所定位置に配置するとともに、この上層２の裏面２ｂに電気機器Ｅを接着剤等によって固定する。

次に、枠材６を上下反転させて第１接合面６ａが下向きとなるようにし、上層２の裏面２ｂに載せ、第１接合面６ａを上層２の裏面２ｂに接触させる。このとき、枠材６の通過口７に電気機器Ｅの配線１０を通過させておく。そして、溶着装置によって、枠材６の第１接合面６ａを上層２の裏面２ｂに熱溶着させて接合する。

次に、上向きとなっている枠材６の第２接合面６ｂに接触するように、下層３を載せる。そして、この下層３を溶着装置の押型１７によって、上層２及び枠材６に熱溶着させる。具体的には、溶着装置の押型１７は、下層３の接合部３ｃを溶着する第１の溶着部１８の他に、下層の接触部３ｅを枠材６の第２接合面６ｂに溶着する第２の溶着部を備えている。押型１７は、加熱によって下層３を変形させつつ、各溶着部によって下層３を押圧することで、下層３の接合部３ｃを上層２の裏面２ｂに熱溶着し、下層３の接触部３ｅの一部を枠材６の第２接合面６ｂに熱溶着する。この熱溶着が完了した後、配線口１１をコーキング等の閉塞手段によって閉塞する。

以上によって本実施形態に係る床材１が完成する。

また、上記の製造方法の他に、上層２に対する枠材６の溶着と、上層２及び枠材６に対する下層３の溶着を同時に行って、床材１を製造することも可能である。このように同時に溶着を行うと、さらに作業時間を短縮することが可能となる。

以上説明した本実施形態に係る床材及びその製造方法によれば、部品点数を極力少なくして簡易な構成にできるだけでなく、枠材６によってその強度を高めることができ、接合部３ｃ分の強度を高め、重量物の重さに耐えることができる高強度の床材１を容易に製造することができるようになる。

本実施形態に係る床材１のその他の構成は、第１実施形態と同様であり、本実施形態と第１実施形態とで共通する要素には共通符号を付してその説明を割愛する。本実施形態においても第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

図８は床材１の第４実施形態を示す。上述した第１実施形態では、下層３を上層２に接合して電気機器Ｅの側部を構成した例を示したが、本実施形態では、上層２を下層３に接合することにより床材１を構成しており、この点が第１実施形態と異なる。

具体的には、上層２は、下層３に接合される接合部２ｃ、電気機器Ｅの側部を被覆する被覆部２ｄ、及び床材１の床面を構成するための床面部２ｅを有する。この上層２の接合部２ｃ及び被覆部２ｄは、第１実施形態における下層３の接合部３ｃ及び被覆部３ｄとほぼ同じ機能及び作用を有する。また、上層２は、第１実施形態の下層３の配線口１１と同様な配線口（図示略）を有する。なお、本実施形態における上層２の厚さは、タイルカーペットの場合には、２〜１０ｍｍが望ましく、より望ましくは、２〜７ｍｍである。また、樹脂系タイルを上層２とする場合は、その厚さは、０．５〜５ｍｍが望ましく、より望ましくは、０．５〜３ｍｍである。本実施形態では、上層２を変形して被覆部２ｄを形成する必要があるので、上層２の厚さを第1の実施例と比較して薄くする必要がある。

本実施形態では、図８に示すように、接合部２ｃは、下層３の表面３ａに熱溶着によって接合されており、上層２の周縁部に所定幅の外縁部２ｆを有して形成される。この外縁部２ｆの上方であって、被覆部２ｄの外側に空間（隙間）が生じる。この空間には、目地棒７を施工することができる。上記空間に目地棒７を施工することにより、床材１が敷設面に施工されて形成される床面を、全体的に溝がない平面とすることができる。また、敷設面に並設された複数の床材１を相互に強く固定することができる上、床材１の伸縮を抑制することができる。更に、上記空間を、電気機器の配線を収容する配線収容部としてもよい。

以下、本実施形態に係る床材１の製造方法について説明する。本実施形態に係る床材１を製造するには、接着剤等によって下層３の上面３ａに電気機器Ｅを固定し、その上に、上層２を載せる。そして、溶着装置の押型１７によって上層２を押圧するとともに、加熱によって上層２を変形させつつ、押型１７の溶着部１８を介して上層２の接合部２ｃを下層３の表面（上面）３ａに熱溶着によって接合する。上層２を下層３に接合した後、被覆部２ｄの配線口をコーキング等の閉塞手段によって閉塞し、以上によって床材１が完成する。

本実施形態に係る床材１のその他の構成は、第１実施形態と同様であり、本実施形態と第１実施形態とが共通する要素には、共通符号を付してその説明を割愛する。本実施形態においても第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

なお、本発明に係る床材１及びその製造方法は上記の実施形態に限らず、種々の変更・変形が可能である。

例えば、上記の第３実施形態では、枠材６が四角形状の環状に形成された例を示したが、これに限らず、三角形状その他の多角形状、円形、楕円形、異形形状の環状に構成することができる。

また、本発明における枠材６の「環状」とは、図７に示すように、予め無端状かつ連続状に繋がっている状態のみならず、枠材６が接合される前にその中途部が配線口１１を介して分断されていても、枠材６が上層２及び下層３に接合され、配線口１１が閉塞手段によって閉じられた後で環状（連続状）に接合される場合も含まれる。

したがって、例えば、四角形状の枠材６の一辺を他の三辺と別体に構成し、先に、三辺を上層２及び／又は下層３に接合した後で、残りの一辺を三辺と上層２と下層３とに接合することで、枠材６を環状に構成することも可能である。当然に、四角形状の枠材６の一辺ずつを別体にし、又は二辺ずつを別体にしてこれらを相互に接合して環状に構成するとともに、上層２及び下層３に接合することで床材１を製造してもよい。また、別体にした枠材６の一部分を上層２に接合し、他の部分を下層３に接合した後で、枠材６の部分同士を相互に接合して環状に構成するようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、下層３の配線口１１が凹部である場合を例示したが、これに限らず、この配線口１１にコネクタを設けておき、床材１が構成された後に、このコネクタを介して配線作業を行うようにしてもよい。

上記の実施形態では、枠材６に１つの通過口７が形成された例を示したが、これに限らず、枠材６に枠材６の各辺に複数の通過口７を形成し、または枠材６の一辺に複数の通過口７を形成することも可能である。

上記実施形態では、配線口１１を閉塞手段によって閉塞することで、収容部４を気密にした例を示したが、これに限らず、防水性が確保できれば、必ずしも気密にする必要はない。例えば、防水通気フィルムも用いて密閉加工するなどの方法も可能である。

その反対に、収容部４に圧縮空気を封入して上述したエアクッション効果をさらに向上させてもよい。このようにエアクッション効果を高めることによって、構成する材料をさらに軽量化することも可能となる。

上層２は、収容部４に収容される電気機器Ｅが例えば照明機器である場合には、その光を透過させるべく全体若しくは一部が透明、または半透明の透光性に優れた素材で構成されていることが望ましい。また、収容された光源がＬＥＤなどの輝度の高いものである場合は、不透明の樹脂の場合でも一定以上の透光性が確保できていれば使用可能である。

上記の実施形態では、複数の床材１が電源１５と直列に接続された例を示したが、これに限らず、用途や施工環境に応じて種々の接続手法を採用できる。

上記の実施形態では、上層２と下層３、またはこれらと枠材６を熱溶着によって一体に接合した例を示したが、これに限らず、例えば、接着剤によって、上層２と下層３、上層２と枠材６、及び枠材６と下層３と接着することでこれらを接合するようにしてもよい。

以下、本発明の実施例を示す。ただし、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
ガラス不織布層を有するナイロン製パイルで、厚さ６．５ｍｍのタイルカーペットを上層２として用意した。これを裏返しにして、その中央部に厚さ７ｍｍのヒーター装置を電気機器Ｅとして接着剤によって固定し、厚さ１．２ｍｍ、可塑剤部数４０ｐｈｒ、フィラー量５０ｐｈｒの軟質ＰＶＣ樹脂シートからなる下層３を上層２に載せ、出力１５ｋＷスケールの高周波ウェルダー装置を用いて、その押型１７によって下層３を上層２に溶着した。

高周波ウェルダー装置の加工条件は、電流値０．２〜０．９Ａ、溶着時間６秒、冷却２０秒、プレス最大荷重４９×１０⁴Ｐａ（５ｋｇｆ／ｃｍ²）である。

下層３を上層２に溶着した後、上層２の端部からはみでた下層３の部分を切除した。その後、被覆部３ｄの一部を切除して配線口１１を形成し、電気機器Ｅの配線１０を、配線口１１を介して内外に通し、コーキング処理によって配線口１１を閉塞し、以上によって実施例１に係る床材１を製造した。このようにして製造した実施例１の床材１をモルタル下地面に敷設したところ、不陸に対する追随性は良好であった。また、床材１上を歩行しても収容されたヒーター装置が破損することはなかった。

（実施例２）
上層２として、内部にガラス織布層を積層した樹脂系置き敷きフロアを用いた。この上層２は、クリア層０．３ｍｍ、プリント層０．１ｍｍ、中間層（ガラス織物を含む）１．２ｍｍ、基層１．４ｍｍの各層より構成されており、厚さは合計３ｍｍである。

下層３をポリエステル製で、厚さ１．２ｍｍ、綿密度１５０ｇ／ｍ²のニードルパンチ不織布により構成した。下層３の接合部３ｃと上層２の裏面２ｂとの間にＥＶＡ製ホットメルトフィルムを介在させ、これによって上層２に下層３を溶着した。このようにして製造した実施例２の床材１をモルタル下地面に敷設したところ、不陸に対する追随性は良好であった。また、床材１上を歩行しても収容されたヒーター装置が破損することはなかった。

１…床材、２…上層、２ａ…上層の表面（上面）、２ｂ…上層の裏面、２ｃ…接合部、２ｄ…被覆部、２ｅ…床面部、２ｆ…外縁部、３…下層、３ａ…下層の表面（上面）、３ｂ…下層の裏面、３ｃ…接合部、３ｄ…被覆部、３ｅ…接触部、４…収容部、５…保護部材、６…枠材、６ａ…第１接合面、６ｂ…第２接合面、７…通過口、１０…配線、１１…配線口、１２…配線収容部、１４…コネクタ、１５…電源、１７…押型、１８…溶着部、２１…配線収容部材、２２…排水部材、２３…支持枠体、３１…隙間

Claims

上層と、下層とを備えるとともに、内部に電気機器を収容可能な床材であって、
上層を合成樹脂により構成するとともに、下層を熱可塑性合成樹脂により構成し、
この下層を、電気機器を挟んだ状態で、上層に接合することで、電気機器を収容する収容部を形成するとともに、下層によって、収容された電気機器の側部を覆う被覆部が形成されており、
収容部には、補強のための枠材が収容されており、
枠材は、環状に構成され、電気機器は、環状の枠材の内側に設けられることを特徴とする床材。
下層を上層に熱溶着することで接合してなる請求項１に記載の床材。
枠材は、中途部が分断された環状に構成され、電気機器は、環状の枠材の内側に設けられる請求項１又は２に記載の床材。
枠材は、上層及び下層の少なくとも一方に接合される請求項１から３のいずれか１項に記載の床材。
上層と、下層とを備えるとともに、内部に電気機器を収容可能な床材であって、
上層を熱可塑性合成樹脂により構成するとともに、下層を合成樹脂により構成し、
この上層を、電気機器を挟んだ状態で、下層に接合することで、電気機器を収容する収容部を形成するとともに、上層によって、収容された電気機器の側部を覆う被覆部が形成されており、
収容部には、補強のための枠材が収容されており、
枠材は、環状に構成され、電気機器は、環状の枠材の内側に設けられることを特徴とする床材。
上層と下層との間に電気機器を収容する床材の製造方法であって、
上層を合成樹脂により構成するとともに、下層を熱可塑性合成樹脂により構成し、
この下層を、電気機器を挟んだ状態で、上層に接合することで、電気機器を収容する収容部を形成するとともに、下層によって、収容された電気機器の側部を覆う被覆部を形成し、
補強のための枠材を収容部に収容し、
枠材を環状に構成し、電気機器を環状の枠材の内側に設けることを特徴とする床材の製造方法。