JP2691321B2 - 防音床材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、階下に伝わる床の衝撃
音を減少させる防音床材に関するものであり、特に高層
集合住宅の床材として適するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年生活環境における自然環境の重要性
が見直され、住宅の内装材として木材が多く用いられる
傾向にある。そのため床材も従来の主流であったカーペ
ットにかわって木質の物が多用される。ところが木質の
床材はカーペットにくらべて床の上で発生する飛び跳ね
音や足音、物の落下音を階下の部屋によく伝える。その
ため従来のカーペット張りの床ではあまり問題とされな
かった居住環境による騒音がクローズアップされてき
た。特に最近は地価の高騰から集合住宅の高層化が進
み、また生活水準の向上からより一層に騒音の問題が顕
著化した。これに対して現在までに各種の構造の防音床
材が開発されている。

【０００３】以下に従来の防音床材の代表的な構造につ
いて説明する。図３は従来の防音床材の構造を示す断面
図である。図３の防音床材は上から突板張り合板１０
０、制振シート１０１、スリット付基板１０２、緩衝材
１０３が積層されたものである。

【０００４】この構造の欠点は制振シートが比較的上層
にあること、スリットを持つとはいえ木材による固い基
板が下端近くまで及んでおりこれが衝撃圧縮時に床下地
コンクリートブロックを叩く可能性があること、および
衝撃圧縮時に緩衝材から吐き出される空気の逃げ道がス
リツト以外に無く、この空気によって床下地コンクリー
トブロックを叩くこと、等があげられる。又、付随的欠
点として、基板内のスリットのため、水分によるそり、
変形がおきやいという点がある。

【０００５】第２例として、図４のものがあげられる。
図４の構造は、緩衝材を一体に積層した実板張り合板１
２１を クッションゴム１２２と支持ボルト１２３によ
って支持されたベースパネル１２４上に乗せたものであ
る。この構造は、緩衝材の下にベースパネル１２４、支
持ボルト１２３、クッションゴム１２２等の硬いものが
あるため、緩衝材の緩衝効果が低くなると考えられる。
又、ベースパネルと、合板が密に接しているため、ベー
スパネル下に大きな空間があるにもかかわらず衝撃圧縮
時、緩衝材及び表面の凸凹が吐き出す空気の逃げ道が少
ない。付随的欠点として、床材の厚みが大きいため、そ
の分室内空間が制限を受けるということがある。

【０００６】第３例として、図５のものがあげられる。
図５の構成は、特開平１−２４７６５６号公報に開示さ
れているものであり、剛球１３１を含有する発泡層１３
２が積層されている。すなわち、図５の層構造は上から
突板張り合板１３３、発泡層１３２、下部層１３４、弾
性層１３５が順次積層されたものである。この構造にお
いては、剛球を含有した発泡合成シートや、弾性層が衝
撃圧縮をうけた時、発生する空気流れの逃げ道がない。
又、剛球を含有した発泡合成シートは、気泡の連通性が
考慮されていないため、気泡内残留空気によって床下地
コンクリートブロックをたたいてしまい、衝突音を発生
する欠点がある。又、無発泡弾性層が最下面に位置する
ので、空気に逃げ道がなく防音対策上好ましくない。

【０００７】 第４例として図６のものがあげられる。
図６の構成は、特開昭６３年２２３２６１号公報に開示
されたものと同様のもので、最下層の緩衝材１４１の表
裏面と中間層１４２の上面に多数の溝を設けたものであ
る。この構造は、衝撃圧縮時、緩衝材、及びその表面凸
凹から吐き出される空気が多孔質パネル材内部、及び各
層の表面凸凹パターンによって効果的に逃げることがで
き、圧縮内包空気によって、床下地コンクリートブロッ
クをたたくことを防止することができる。又、荷重時変
位量も少ない。しかし、多孔質パネル材は、一般に木毛
セメントの様に硬いものでできているが、これが比較的
床下地コンクリートブロックに近い下方に位置してお
り、よって衝撃圧縮時に床下地コンクリートブロックを
たたく確率が高い。

【０００８】又、第１例から第４例に共通している欠点
として、緩衝材にフェルト、ガラスウール、ロックウー
ル等を用いているため、永久変形が大きく、長期的に使
用すると、これらの材料の永久変形による防音性能低下
が著しいということがある。更に従来技術の防音床材は
肝心の防音効果の点で充分に満足できるものではない。
従来技術の防音床材の構造でも日本建築学会のＬ値を基
準にＬ５０を超える性能の防音床材の製造は理論上は可
能ではあるが、従来の構造によってＬ５０の水準の床材
を構成すると、床材自体が厚くかつ柔らかくなり過ぎて
しまい、家具との荷重によって変位量が大きく、床面が
波うったり歩行感が悪い欠点があった。そのため現在の
ところ実用化されている床材の防音性能はＪＩＳＡ−１
４１２９の軽量衝撃で実験してＬ５０が最高の水準であ
ると言える。そこで本発明は薄くて荷重による変形が少
なくかつ防音効果の高い防音床材を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による床衝撃音防
音用床材は、床下地の上に敷きつめる木材、合成樹脂等
の硬質床仕上げ材による表面層と、一度成形した廃材を
粒状化してなる比較的大きな大きさの硬質材料粒が連通
気泡性の低弾性軟質発泡樹脂中に分散充填された中間層
と、連通気泡性の低弾性軟質発泡樹脂による下面層が順
次積層され、該表面層、中間層、下面層の境界の少なく
とも一つには連通性の凹凸パターンが設けられかつ下面
層の下面の全体には連通性の凹凸パターンが設けられて
いることを特徴とする防音床材である。

【００１０】尚、これは基本的構造であって表面層、中
間層、下面層はさらに同種材料の層に分割されていても
よい。又、各層間、及び最下面層の凸凹は別に成形され
た材料によって形成されてもよい。

【００１１】又、該中間層、下面層を形成する緩衝材は
連通気泡性の高い、即ち、独立気泡率の少ない低弾性軟
質ポリウレタンフォームが最適である。 軟質ポリウレ
タンフォームは、一般に圧縮永久変形が低いにもかかわ
らず、緩衝材として使われにくいのは、フェルト、ガラ
スウール、ロックウール等の構造のものに比べると、連
通性が低く、よって、衝撃圧縮時、気泡内残留空気によ
ってたたく音の発生がより高いためである。本発明にお
いては、素原料及び配合の工夫により連通性が十分大き
い、軟質ポリウレタンフォームを得ている。破砕粒の分
散の程度は、破砕粒どうしが相互にくっつかない程度が
好ましい。

【００１２】

【作用】該構造によると、衝撃圧縮時、中間層及び、下
面層より吐き出される空気は、緩衝材自体の連通性、及
び各層間及び、最下面の全面にわたる連通性凸凹パター
ンによって、効果的に、圧縮箇所から逃げることがで
き、空気によって床下地コンクリートブロックをたたく
ことはない。

【００１３】又、中間層内に分散された、硬質の破砕粒
によって、家具、人間等の大きな荷重をうけた時、変位
量を制限することができるので、床の波打ちや、歩行感
が悪くなること等の不都合を防げる。

【００１４】尚、該硬質の破砕粒は、緩衝材中に互いに
分離して位置するので、固体伝播音は、該破砕粒による
固体伝播音の増加はない。尚又、破砕粒の下面は平面で
はないので例え破砕粒が床にあたっても床と破砕粒は点
接触するのに過ぎないため大きな音は発生しない。即
ち、本発明にあっては、床下地コンクリートブロックを
たたく可能性があるのは、全体に分散した各硬質材料破
砕粒の最下端の点の圧縮箇所付近の集合であって、その
合計面積は、小さい。

【００１５】又、中間層と下面層に用いる緩衝材は、通
気性の良い低弾性軟質ポリウレタンフォームによるの
で、フェルト、ロックウール、ガラスウールの様に、圧
縮永久変形は大きくないので、長期的に評価した場合、
防音性能が落ちるということはなく、又、各層を熱と圧
力をかけて接着する時、圧縮変形をおこし、防音性能が
下がることもない。又、該緩衝材として用いる、軟質ポ
リウレタンホームは、ポリオール系とイソシアネート系
を反応させて、ポリウレタンフォームを得る際の触媒の
選択や、シリコン制泡剤の選択及び配合の調整を行なう
ことにより、一般の軟質ポリウレタンフォームより連通
性が高い。よって内包空気によって、床下地コンクリー
トブロックをたたく効果が少なく、又、一般の自動車シ
ートクッション用に用いられる高弾性軟質ポリウレタン
フォームの様にアクリルニトリルを配合しないので低弾
性である。それ故、圧縮永久歪はフェルトや、ガラスウ
ール、ロックウールよりも格段に少ないにかかわらず防
音性能も劣らない。

【００１６】

【実施例】以下更に、本発明の具体的実施例について説
明する。図１は、本発明の具体的実施例の防音床材の断
面図である。防音床材１は、木等の硬質材料による表面
層２と、中間層３、及び下面層４が順次積層接着されて
成るものである。

【００１７】中間層３は、バンパーの廃材からなるラン
ダム形状の硬質材料粒６が発泡樹脂中に分散充填された
ものであり、上面すなわち表面層２と接する面は、凸凹
パターン５が形成されている。下面層４は、連通気泡性
の軟質発泡樹脂からなり、上下の面に凸凹パターンが設
けられている。

【００１８】各層を構成する材料及び、成形方法の具体
例を示すと、中間層３の硬質材料粒６は、わざわざ球
や、その他の一定形状に成形する必要はなく、一般の破
砕機によって、平均的に数ｍｍ大に破砕したランダム形
状の硬質材料粒でよい。材質自体の強度は、家具、人間
等の大きな荷重に耐える程度の硬度を持つものであれば
よく、樹脂でもよく、又、各種金属、鉱物でもよい。
又、各破砕粒は、上記材料の産業廃棄物として発生する
ものでもよいので、製品のコスト面でも、又現在社会問
題となっている産業廃棄物処理の面でも有効である。具
体例としては、前記したような自動車用バンパーに用い
られるポリウレタンの廃材等がある。

【００１９】 尚、該破砕粒を緩衝材中に分散充填する
方法としては、本発明者らによる特願平１−２３７５７
０がある。この破砕粒を緩衝材中に分散充填する方法に
ついて、いま少し詳細に説明する。該破砕粒を緩衝材中
に分散充填する方法として本実施例では次の工法を用い
る。即ち、緩衝材である連通気泡性の低弾性軟質ポリウ
レタンフォームを発泡成形する型のキャビティー下面の
ほぼ全面、あるいは上下両面のほぼ全面にわたり凹凸パ
ターンを設け、このキャビティー下面に、ポリウレタン
フォーム原料を注型する前に、予め該破砕粒を分散して
おく。その後キャビティ内にポリウレタンフォーム用原
料の発泡硬化反応直前の原料を注型し、反応が完了した
後、脱型して該破砕粒を充填したポリウレタンフォーム
を得る。

【００２０】 この様にして得られた破砕粒を充填した
ポリウレタンフォームは、成形型に凹凸パターンが有る
ことにより該破砕粒は、発泡硬化過程のポリウレタンフ
ォーム原料によって押し流される事がなく、その結果ポ
リウレタンフォーム中に片寄って充填されることがない
（該破砕粒が片寄って充填下ポリウレタンフォームの場
合片寄った部分の中間層の硬度が増し、その結果、表面
仕上げ材である上面層にかかる衝撃が下面に伝わりにく
くなり防音効果が阻害される。）。尚、該キャビティの
凹凸パターンはこの他に成形して得られるポリウレタン
フォームの表面全体に凹凸パターンを設ける機能を、兼
ね備えるため上記の方法によって成形されたポリウレタ
ンフォームは衝撃圧縮荷重時、内包空気が該凹凸パター
ンによって逃げやすく床下地コンクリートブロックを内
包空気が叩く作用が少なくなり防音効果が向上する。

【００２１】中間層、下面層の緩衝材に用いられる連通
性低弾性軟質ポリウレタンフォームは、次の様な素原料
配合によって得ることができる。 即ち、連通性はテト
ラメチルエチレンジアミン、ペンタメチルジエチレント
リアミンの様な分子のコンフォメーション変化が可能な
アミン触媒を用い、且つ、シリコン整泡剤の効果を、整
泡剤の分子構造の選択や、その配合部数を減らすことに
よって少なくし、かつ、ポリエチレンオキサイドとポリ
プロピレンオキサイドのランダム共重合体の様な破泡性
ポリエテールを用いることによって得られる。又、低弾
性は、一般の自動車クッション用高弾性フォームにもち
いらるアクリルニトリルを含有させないことによって得
られる。

【００２２】尚、ポリオール系の主成分はＯＨ価が６０
ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリエーテルポリオールとし、軟
質のポリウレタンフォームとすることが必要である。尚
又、発泡剤には、水を用い、配合部数は成形品密度が
０．１２ｇ／ｃｃ以下になる様に調整する。イソシアネ
ートとしては、精製ジフェニルメタンジイソシアネート
や、カルギジイミド化ジフェニルメタンシネアートより
もトリレンジイソシアネートの方が、低弾性化や圧縮永
久歪の点で優れている。

【００２３】各層間、及び最下面全面の通気性凸凹パタ
ーンは、該緩衝材用ポリウレタンフォームを成形する型
のキャビティー面に同様の凸凹パターンをつくることに
よって得られるが別に凸凹パターンのみ成形してもよ
い。

【００２４】

【実施例】図１の様な断面構造の床材をつくり、ＪＩＳ
Ａ−１４１９の、軽量床衝撃テストを行なった。突板張
り合板としては、突板の無い８．３ｍｍ厚のベニヤ合板
を用いた。中間層に分散充填する硬質粒には、自動車バ
ンパー用に用いられる表面硬度がＳｈｏｒｅＤ（２０
℃）で５５度のポリウレタンを平均約４ｍｍ大に破砕し
た粒子粒を用いた。

【００２５】中間層、及び下面層に用いる緩衝材には、 成形密度 ：０．１２〔ｇ／ｃｃ〕 ２５％圧縮硬度 ：０．０５〔ｋｇ／ｃｍ² 〕 圧縮永久歪（乾熱）：４．６〔％〕 （湿熱）：８．９〔％〕 の連通性の良い軟質ポリウレタンフォームを用いた。中
間層、及び下面層の最大厚みは、両層共、４．０ｍｍと
した。各層間、及び最下面の凸凹は山、谷のピッチ５．
０ｍｍ凸凹深さ１．５ｍｍのもので、各凸凹によって形
成される溝は互いにつながっているパターンのものを用
いた。軽量床衝撃テストの結果は図２のとおり遮音性等
級はＬ−４５であった。

【００２６】

【比較例１】図３の構造の防音床材について実施例と同
じ防音性試験を行なった。その結果は図２のとおりで、
遮音等級はＬ−５０であった。

【００２７】

【比較例２】図５の構造の防音床材をつくり実施例と同
じ防音性試験を行なった。剛球には、実施例と同じポリ
ウレタンの４ｍｍ大の破砕粒を用いた。発泡樹脂シート
には実施例と同じ、連通性低弾性軟質ポリウレタンフォ
ームを用いた。下部層には、ベニヤ板を用いた。弾性層
には、表面硬度Ａｓｋｅｒ Ｃタイプで７°（２０℃）
のポリウレタンエラストマーを用いた。

【００２８】各層の厚みは、 突板張り合板 ：５ｍｍ 剛球充填発泡樹脂シート：５．４ｍｍ 下部層 ：２．０ｍｍ 弾性層 ：３．２ｍｍ とした。又、各層間、及び最下面層のどこにでも表面凸
凹パターンはつけなかった。防音性能結果は図２の様で
あり、遮音性等級はＬ−５５であった。

【００２９】

【考案の効果】本発明の構造は、単に第３例（図５）と
第４例（図６）を足したものではなく、剛球による防音
性能を阻害しない形での荷重時変形防止機能は残すが、
衝撃圧縮時における内包空気による打音発生が起こる欠
点は取り除き、且つ通気性構造による、内包空気による
圧縮衝撃時の打音発生防止効果は保持するが、多孔質パ
ネル材自体の高い剛性による床面打音発生という欠点は
取り除いた効果がある。即ち、第３例の剛球による荷重
時変形防止機能のみと、第４例の通気性による内包空気
打音発生防止機能のみを併せ持つ構造を表面凸凹パター
ンを有する、独立気泡の少ない低弾性軟質ポリウレタン
フォーム中への破砕粒の分散充填という構造によって、
達成しているが、この効果は第３例（図５）で用いてい
る発泡樹脂シートや、第４例（図６）で用いている多孔
質パネル材用木毛セメントでは得らりないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体的実施例の防音床材の断面図であ
る。

【図２】本発明の防音床材と比較例の防音床材の防音効
果を比較したグラフ図である。

【図３】従来の防音床材の構造を示す断面図である。

【図４】従来の防音床材の構造を示す断面図である。

【図５】従来の防音床材の構造を示す断面図である。

【図６】従来の防音床材の構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 防音床材 ２ 表面層 ３ 中間層 ４ 下面層 ５ 凸凹パターン

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】床下地の上に敷きつめる木材、合成樹脂等
   の硬質床仕上げ材による表面層と、一度成形した廃材を
   粒状化してなる比較的大きな大きさの硬質材料粒が連通
   気泡性の低弾性軟質発泡樹脂中に分散充填された中間層
   と、連通気泡性の低弾性軟質発泡樹脂による下面層が順
   次積層され、該表面層、中間層、下面層の境界の少なく
   とも一つには連通性の凹凸パターンが設けられかつ下面
   層の下面の全体には連通性の凹凸パターンが設けられて
   いることを特徴とする防音床材
2. 【請求項２】凹凸パターンは表面層、中間層、下面層の
   少なくとも何れかを成形する成形型のキャビティーの下
   面ほぼ全体あるいは、上下面のほぼ全体に予め設けられ
   た連通気泡性の凹凸パターンを転写したものである請求
   項１記載の防音床材
3. 【請求項３】中間層は、キャビティーの下面ほぼ全体あ
   るいは、上下面のほぼ全体に凹凸パターンを有する成形
   型にあらかじめ硬質材料粒を分散して置き、凹凸パター
   ンによって硬質材料粒を固定し、その後発砲硬化反応前
   のポリウレタンフォーム原料を成形型内へ注型して、ポ
   リウレタンフォーム原料によって該硬質材料粒がキャビ
   ティ内で押し流されずに硬質材料粒が充填されたポリウ
   レタンフォームである請求項１又は２の何れか１項に記
   載された防音床材