JP5950381B2

JP5950381B2 - 床材

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Publication number: JP5950381B2
Application number: JP2011232329A
Authority: JP
Inventors: 豊吉島田; 克己小霜; 光雄堀; 斉藤　晃; 晃斉藤
Original assignee: AS R&D; AS R&D LLC
Current assignee: AS R&D; AS R&D LLC
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-10-22
Publication date: 2016-07-13
Anticipated expiration: 2031-10-19
Also published as: JP2013032678A; JP2013032677A

Description

本発明は、適度な歩行感を保持しつつ、しかも優れた軽量床衝撃音減衰性能及び重量床衝撃音減衰性能を付与することができる床用緩衝材を用いた床材に関する。

従来より、集合住宅や一戸建て住宅において、コンクリートスラブ上に硬質な木質系の床仕上げ材を直接貼り付けた床構造の場合、床衝撃音に対する遮断性に劣り、その改善が求められていた。

そこで、階下への床衝撃音を改善するため、木質板と不織布などの緩衝材とを組み合わせた床材をスラブ面に直接貼合わせる施工法が採用されるに至っている。しかし、不織布などの緩衝材は軟らかく、施工直後では床衝撃音を減衰できるものの、クッション性を高めると歩行により床面が沈みフワフワとした歩行感を与える。一方、緩衝材の厚みが時間と共に小さくなり、これに伴いクッション性が低下すると、歩行時のフワフワ感は改善されるが、クッション性の低下に伴って床衝撃音減衰性能が低減していた。このような事情から、適度な歩行感を保持しつつ、しかも優れた床衝撃音減衰性能を備えた床材が求められていた。

このような技術的課題に着目し、その対策を講じた床構造として、例えば図１０に示すものが提案されている。図１０に示すものは、表面材１と裏面材２との間に少なくとも１つの中間層３が配設された床材を用いたものであって、前記中間層３が、少なくとも互いに実質的に非拘束状態の緩衝材４と網状体５との組合せで構成されていることを特徴とするものである（特許文献１参照）。

特開平９−３１７１４４号公報

ところが、図１０に示す床構造は、いずれも適度な歩行感を有するものであるものの、優れた床衝撃音減衰性能を得るには至っていなかった。本発明者らは、適度な歩行感を持ち、しかも優れた軽量床衝撃音減衰性能及び重量床衝撃音減衰性能を備えた床材について、さらに鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成させるに至ったものである。

すなわち本発明は、適度な歩行感を保持しつつ、しかも優れた軽量床衝撃音減衰性能及び重量床衝撃音減衰性能を付与することができる床用緩衝材を用いた床材を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明は、バネ定数の異なる少なくとも２枚の柔軟材と、前記柔軟材間に配されるポリマーシートとからなり、前記ポリマーシートの密度が前記少なくとも２枚の柔軟材の密度よりも大きく、かつ前記少なくとも２枚の柔軟材における各柔軟材のバネ定数と厚みの積が互いに相違することを特徴とする床用緩衝材を用いることをその要旨とした。

本発明は、バネ定数の異なる少なくとも２枚の柔軟材がいずれも不織布からなることを特徴とするものであってもよい。

本発明は、柔軟材及びポリマーシートの少なくとも１つの中に、ｐ−（ｐ−トルエンスルホニルアミド）ジフェニルアミン、４，４’−ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、及びＮ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンから選択された１種若しくは２種以上の化合物が含まれていることを特徴とするものであってもよい。

本発明は、上記の床用緩衝材を用いたことを特徴とする床材をその要旨とした。

本発明は、表面材と本体部との間に床用緩衝材が部分的に配されていることを特徴とする床材をその要旨とした。

本発明の床用緩衝材は、バネ定数の異なる少なくとも２枚の柔軟材と、前記柔軟材間に配されるポリマーシートとからなり、前記ポリマーシートの密度が前記少なくとも２枚の柔軟材の密度よりも大きく、また、前記少なくとも２枚の柔軟材における各柔軟材のバネ定数と厚みの積が互いに相違することから、それを適用した床材は、適度な歩行感を保持しつつ、しかも優れた軽量床衝撃音減衰性能及び重量床衝撃音減衰性能を備える、との効果を奏する。

本発明に使用できる床用緩衝材を示した拡大断面図。本発明に使用できる床用緩衝材を用いた床材の全体を示した拡大断面図。本発明に使用できる床用緩衝材を用いた床材の別例の全体を示した拡大断面図。本発明に使用できる床用緩衝材を用いた床材のさらに別の例の全体を示した拡大断面図。本発明に使用できる床用緩衝材を用いた床材のさらに別の例の全体を示した拡大断面図。本発明に使用できる床用緩衝材を用いた床材のさらに別の例の全体を示した拡大断面図。図６ａに示す床用緩衝材を用いた床材における床仕上げ材の底面を示す拡大底面図。本発明に使用できる床用緩衝材を用いた床材のさらに別の例の全体を示した拡大断面図。図７ａに示す床用緩衝材を用いた床材における床仕上げ材の底面全体を示す底面図。図６ａに示す床材を用いた床構造についての軽量床衝撃音レベル低減量（ｄＢ）の測定結果を示すグラフ。図７ａに示す床材を用いた床構造についての軽量床衝撃音レベル低減量（ｄＢ）の測定結果を示すグラフ。従来の床構造を示す拡大断面図。

以下、本発明の床用緩衝材を用いた床材を図面に従ってさらに詳しく説明する。本発明に使用される床用緩衝材１１は、図１に示すように、少なくとも２枚の柔軟材１２Ａ、１２Ｂと、前記柔軟材１２Ａ、１２Ｂ間に配されるポリマーシート１３とからなる。本発明に使用される床用緩衝材１１における少なくとも２枚の柔軟材１２Ａ、１２Ｂは、バネ定数が互いに相違するものからなる。バネ定数は、荷重を全体として柔らかく受け止め、クッションとして作用する緩衝性の大小の度合を表す数値であり、その数値が低ければ緩衝性は大きくなり、高ければ緩衝性は小さくなる。このような機能を持つ柔軟材１２Ａ、１２Ｂの具体例としては、不織布、布、編物、発泡樹脂シート及びこれらの１種若しくは２種以上を組み合わせた複合物を挙げることができる。

柔軟材１２Ａと柔軟材１２Ｂのバネ定数が互いに相違しているとは、上述のとおり、緩衝性の大小の度合（或いは固有振動数）が相違するということであり、そのような相違は、柔軟材１２Ａと柔軟材１２Ｂとに柔らかさが異なる素材を用いることで、或いは同じ素材を用いる場合には、柔軟材１２Ａと柔軟材１２Ｂとで厚さや目付重量を変えることで実現することができる。

また、これら柔軟材１２Ａと柔軟材１２Ｂの間には該柔軟材１２Ａ、１２Ｂよりも高密度（重い）ポリマーシートが配されている。このため、例えば本発明の床用緩衝材１１が荷重を受けたときに発生する軽量床衝撃音の周波数に対応する固有振動数（バネ定数）を持つ一の柔軟材１２Ａ又は柔軟材１２Ｂが共振し、バネ定数の異なる他の柔軟材１２Ｂ又は柔軟材１２Ａは共振しないが、共振する一の柔軟材１２Ａ又は柔軟材１２Ｂからポリマーシート１３を介して伝播した振動の影響を受けて他の柔軟材１２Ｂ又は柔軟材１２Ａが振動し、一の柔軟材１２Ａ又は柔軟材１２Ｂの振動を緩和するように作用する。また、柔軟材１２Ａと柔軟材１２Ｂの間に配されたポリマーシート１３は、共振する一の柔軟材１２Ａ又は柔軟材１２Ｂと一の柔軟材１２Ａ又は柔軟材１２Ｂからポリマーシート１３を介して伝播した振動の影響を受けて他の柔軟材１２Ｂ又は柔軟材１２Ａとの間において重しとなって、これらの振動を緩和するように作用し、これら柔軟材１２Ａ、１２Ｂ及びポリマーシート１３が協働して床衝撃音の効果的なエネルギー減衰を実現するようになっている。

また、柔軟材１２Ａ、１２Ｂは、それぞれポリマーシート１３の一方面側に配されるが、各柔軟材１２Ａ、１２Ｂは、１層の場合に限らず、複数層からなる態様も採り得る。複数層からなる態様の場合には、層を構成する１層毎のバネ定数ではなく、各柔軟材１２Ａ、１２Ｂを構成する複数層全体のバネ定数が相違するという意味になる。また、柔軟材１２Ａ及び柔軟材１２Ｂに同じ素材を用いる場合には、複数層全体のバネ定数が互いに相違するようにすればよく、各柔軟材１２Ａ、１２Ｂを構成する層の厚さや目付重量が異なるものを用いることで、バネ定数の互いに相違する柔軟材１２Ａ、１２Ｂとすることができる。

またバネ定数は、各柔軟材１２Ａ、１２Ｂをポリマーシート１３に接着する接着剤により、或いは各柔軟材１２Ａ、１２Ｂが複数層からなる態様の場合、層間を接合する接着剤により変化するため、各柔軟材１２Ａ、１２Ｂのバネ定数は、各柔軟材１２Ａ、１２Ｂに適用される接着剤の量や種類を考慮して適宜決定するのが望ましい。

図示の例では、厚さや目付重量が相互に異なる２枚の不織布をそれぞれ柔軟材１２Ａ、１２Ｂとして用いた。また各不織布は、熱接着性繊維を構成繊維として含んでおり、ポリマーシート１３に熱プレスすることで不織布中の熱接着性繊維の熱融着を利用してポリマーシート１３への一体化がなされるようになっている。

ポリマーシート１３には、その密度が前述の少なくとも２枚の柔軟材１２Ａ、１２Ｂの密度よりも大きく重いものを用いる。そのようなポリマーシート１３を用いることで、上述のとおり、本発明の床用緩衝材１１が荷重を受けたときに発生する床衝撃音を柔軟材１２Ａ、１２Ｂ及びポリマーシート１３が協働して効果的に減衰するようになる。

またポリマーシート１３は柔軟材１２Ａ、１２Ｂと比べて硬いため、これら柔軟材１２Ａと柔軟材１２Ｂの間に配置したとき、該床用緩衝材１１の荷重による沈み込みを緩和し、歩行時に床面が沈みフワフワとした歩行感を改善することができる。

このようなポリマーシート１１を構成するポリマーとしては、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリロニトリルスチレン共重合体（ＡＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、及びエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）から選ばれる１種若しくは２種以上からなるものを挙げることができる。

上記柔軟材１２Ａ、１２Ｂ及びポリマーシート１３は、ｐ−（ｐ−トルエンスルホニルアミド）ジフェニルアミン、４，４’−ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、及びＮ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンから選択された１種若しくは２種以上の化合物（以下、本件化合物という）からなる有機減衰材料を含む態様を採ることもできる。

本件化合物は、上記柔軟材１２Ａ、１２Ｂ及びポリマーシート１３を構成するポリマー中に混合されてポリマーのマトリックス相中に分散相を形成し、当該有機減衰材料に加わる床衝撃音（振動、音）のエネルギーを熱に変換して減衰する働きを持つ。このため、本件化合物を柔軟材１２Ａ、１２Ｂ及びポリマーシート１３を構成するポリマーに配合することで、柔軟材１２Ａ、１２Ｂ及びポリマーシート１３による床衝撃音の減衰作用に加えて、本件化合物のエネルギー変換による減衰が行われ、より効果的に床衝撃音が減衰されることになる。

この分散相は、本件化合物がミクロ相分離した分散相として、或いは完全相溶した分散相としてポリマーのマトリックス相中に存在している。またこの分散相は、上記マトリックス相中に平均１ミクロン以下、より好ましくは平均０．１ミクロン以下の大きさで存在していることが、上記エネルギー変換効果をより効果的に発揮させる上で望ましい。

この分散相を構成する本件化合物は、マトリックス相を構成するポリマー１００重量部に対し１〜２００重量部の割合で含まれていることが望ましい。本件化合物の含有量が１重量部を下回る場合、十分なエネルギー変換効果を得ることができず、また２００重量部を上回る場合には、範囲を超える分だけのエネルギー変換効果が期待できず不経済となるからである。

また、床衝撃音（振動、音）のエネルギーには、低周波領域から高周波領域まで様々な種類があり、床構造や床材の種類により、或いは使用状態により、減衰が求められる振動や音の種類も異なることから、要求される振動や音の種類に応じてマトリックス相を構成するポリマーや分散相を構成する本件化合物を選択し、それらを混合することにより、要求される振動や音の種類に応じたより確実なエネルギー変換効果を有する有機減衰材料を得ることができるのである。

また、柔軟材１２Ａ、１２Ｂ及びポリマーシート１３を構成するポリマーには、上述の成分の他に、例えばマイカ鱗片、ガラス片、グラスファイバー、カーボンファイバー、炭酸カルシウム、バライト、沈降硫酸バリウム等の粘弾性調整物質や、腐食防止剤、染料、酸化防止剤、制電剤、安定剤、湿潤剤などを必要に応じて適宜加えることができる。

次に、上記床用緩衝材を用いた床材について説明する。図２に示す床材２１は、床仕上げ材２２の下面全面に床用緩衝材１１を貼付した態様を示したものである。この形態の場合、この床材２１にあっては、床用緩衝材１１が床仕上げ材２２と床基礎１４との間に配されることになるので、床材２１に荷重が加わったときに生じる床衝撃音は、床仕上げ材２２から該床用緩衝材１１に伝播し、該床用緩衝材１１において、上述の如く柔軟材１２Ａ、１２Ｂ及びポリマーシート１３が協働して床衝撃音の効果的なエネルギー減衰を実現するようになっている。

図３に示す床材３１は、床仕上げ材３２の下面に床用緩衝材１１を部分的に貼付した態様を示したものである。この形態の場合、床仕上げ材３２の下面の床用緩衝材１１の間には吸音層３３が交互に配置されており、この床材３１を床基礎１４上に配置したとき、該床材３１に荷重が加わったときに生じる床衝撃音は、床用緩衝材１１による床衝撃音の遮断効果と吸音層３３による吸音効果とが同時に発揮されるようになっている。

図４に示す床材４１は、床仕上げ材を表面材４２Ａと本体部４２Ｂとに分離し、これらの間に床用緩衝材１１を挟んで貼付した態様を示すものである。この形態の場合は、床材４１における床緩衝材１１は、表面材４２Ａと本体部４２Ｂとの間に配されており、床材４１から床用緩衝材１１が脱落する恐れがなく、しかも床材４１に荷重が加わったときに生じる床衝撃音は、表面材４２Ａから該床用緩衝材１１に伝播し、該床用緩衝材１１において、上述の如く柔軟材１２Ａ、１２Ｂ及びポリマーシート１３が協働して床衝撃音の効果的なエネルギー減衰を実現するようになっている。

図５に示す床材５１は、図４と同じく床仕上げ材を表面材５２Ａと本体部５２Ｂとに分離し、これらの間に床用緩衝材１１を部分的に挟んで貼付した態様を示すものである。この態様の場合、該床用緩衝材１１の間には吸音層５３が交互に配置されており、この床材５１を床基礎１４上に配置したとき、該床材５１に荷重が加わったときに生じる床衝撃音は、床用緩衝材１１による床衝撃音の遮断効果と吸音層５３による吸音効果とが同時に発揮されるようになっている。

図６ａ及び図６ｂに示す床材６１は、下面側に幅方向及び長さ方向に亘って多数の鋸溝６２ａが設けられた床仕上げ材６２を採用したものであって、この床仕上げ材６２の下面側全面に床用緩衝材１１が配された態様を示すものである。この床材６１にあっても、床用緩衝材１１が床仕上げ材６２と床基礎１４との間に配されることになるので、該床材６１に荷重が加わったときに生じる床衝撃音は、床仕上げ材６２から床用緩衝材１１に伝播し、該床用緩衝材１１において、上述の如く柔軟材１２Ａ、１２Ｂ及びポリマーシート１３が協働して床衝撃音の効果的なエネルギー減衰を実現するようになっている。

図７ａ及び図７ｂに示す床材７１も、図６ａ及び図６ｂに示す床材と同様に、下面側に幅方向及び長さ方向に亘って多数の鋸溝７２ａが設けられた床仕上げ材７２を採用したものであって、この床仕上げ材７２の下面側全面に床用緩衝材１１が配された態様を示すものである。この床材７１にあっても、床用緩衝材１１が床仕上げ材７２と床基礎１４との間に配されることになるので、該床材７１に荷重が加わったときに生じる床衝撃音は、床仕上げ材７２から床用緩衝材１１に伝播し、該床用緩衝材１１において、上述の如く柔軟材１２Ａ、１２Ｂ及びポリマーシート１３が協働して床衝撃音の効果的なエネルギー減衰を実現するようになっている。

尚、本発明は、図面に示した例に限定されず、例えば床用緩衝材１１の表面材側の柔軟材にバネ定数の低いものを配し、下面側の柔軟材にバネ定数の高いものを配するなど、特許請求の範囲の中で自由に変更して実施することができる。

以下、実施例に基づいて本発明の床用緩衝材、それを用いた床材についてさらに詳しく説明する。
実施例１
バネ定数が異なる２枚の不織布Ｘ、Ｙ及びポリマーシートを準備し、不織布Ｘ、Ｙの間にポリマーシートを配置して三者を接着剤を介して一体化し、厚さ７ｍｍの床用緩衝材を得た。
不織布Ｘ：縦９０８ｍｍ、横８９ｍｍ、厚み４ｍｍ、目付量２５０ｇ／ｍ^２のポリエステル系繊維不織布、バネ定数３．０Ｎ／ｍｍ、密度０．０６３ｇ／ｃｍ^３、
不織布Ｙ：縦９０８ｍｍ、横８９ｍｍ、厚み２ｍｍ、目付量２００ｇ／ｍ^２のポリエステル系繊維不織布、バネ定数２．４Ｎ／ｍｍ、密度０．１ｇ／ｃｍ^３、ポリプロピレンシート：厚み１ｍｍ、密度０．９８ｇ／ｃｍ^３、
不織布Ｘのポリマーシートへの接着：接着剤ウレタン系接着剤、付着量３０ｇ／ｍ^２、不織布Ｙのポリマーシートへの接着：接着剤ウレタン系接着剤、付着量３０ｇ／ｍ^２。

次に、図６ａ及び図６ｂに示すように、幅９０ｍｍ、長さ９１０ｍｍの無垢杉床材の下面側に、幅１２ｍｍ、深さ２ｍｍであって３０ｍｍ間隔の縦溝と、幅２ｍｍ、深さ９ｍｍであって１０ｍｍ間隔の横溝とからなる鋸溝６２ａを設けた床仕上げ材６２を準備し、この床仕上げ材６２の下面側に接着剤を介して上記床用緩衝材１１を貼り付けて床材６１を作製した。

次に、図６ａに示すように、上記床材６１を床基礎１４上に固定して床構造を作製した。得られた床構造について、ＪＩＳＡ−１４４０−１：２００７「実験室におけるコンクリート床上の床仕上げ構造の床衝撃音レベル低減量の測定方法―第１部：標準軽量衝撃源による方法」に準拠してオクターブ帯域中心周波数における軽量床衝撃音騒音レベル低減量（ｄＢ）を測定した。得られた結果を図８に示した。

実施例２
次に、図７ａ及び図７ｂに示すように、幅９０ｍｍ、長さ９１０ｍｍの無垢床材の裏面側に、幅５ｍｍ、深さ３ｍｍであって５ｍｍ間隔の縦溝と、幅１．８ｍｍ、深さ５ｍｍであって１１０ｍｍ間隔の横溝とからなる鋸溝７２ａを設けた床仕上げ材７２を準備し、その下面側に接着剤を介して実施例１に示す床用緩衝材１１を貼り付けて床材７１を作製した。

次に、図７ａに示すように、上記床材７１を床基礎１４上に固定して床構造を作製した。得られた床構造について、ＪＩＳＡ−１４４０−１：２００７「実験室におけるコンクリート床上の床仕上げ構造の床衝撃音レベル低減量の測定方法―第１部：標準軽量衝撃源による方法」に準拠してオクターブ帯域中心周波数における軽量床衝撃音騒音レベル低減量（ｄＢ）を測定した。得られた結果を図９に示した。

図８及び図９に示す測定結果から、実施例１及び２に示す各床構造は、いずれもＬＬ−４５を上回る優れた軽量床衝撃音減衰性能を有することが確認された。

また、上記実施例１及び２の各床構造について、５人のパネラーが歩行して、
Ａ判定：歩行時に若干の沈み込み感がある
Ｂ判定：若干のフワフワ感がある
Ｃ判定：フワフワ感がある
Ｄ判定：かなりのフワフワ感がある
の４段階で評価し、その平均をとったところ、その結果は、いずれもＡ又はＢ判定となり、適度な歩行感が保持されていることが確認された。

本発明は、床用緩衝材を用いた床材として産業上利用可能である。

１１床用緩衝材
１２Ａ柔軟材
１２Ｂ柔軟材
１３ポリマーシート
１４床基礎
２１床材
３１床材
４１床材
４２Ａ表面材
４２Ｂ本体部
５１床材
５２Ａ表面材
５２Ｂ本体部
６１床材
６２床仕上げ材
７１床材
７２床仕上げ材

Claims

表面材と本体部との間に床用緩衝材が部分的に配されている床材であって、
前記床用緩衝材が、バネ定数の異なる少なくとも２枚の柔軟材と、前記柔軟材間に配されるポリマーシートとからなり、前記ポリマーシートの密度が前記少なくとも２枚の柔軟材の密度よりも大きく、かつ前記少なくとも２枚の柔軟材における各柔軟材のバネ定数と厚みの積が互いに相違することを特徴とする床材。
バネ定数の異なる少なくとも２枚の柔軟材がいずれも不織布からなることを特徴とする請求項１に記載の床材。
柔軟材及びポリマーシートの少なくとも１つの中に、ｐ−（ｐ−トルエンスルホニルアミド）ジフェニルアミン、４，４’−ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、及びＮ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンから選択された１種若しくは２種以上の化合物が含まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の床材。