JPH0274755A - 緩衝材及びこれを用いた防音床材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、集合住宅、ホテル等の防振、防音機能を有す
る緩衝材及びこれを用いた防音床材に関する。

（従来技術） 今日、集合住宅等における階上からの衝撃振動音、具体
的には直接床面な刺激する人の足音等は床材等の固体に
振動や衝撃が加えられることにょって、それによる曲げ
波が固体中を伝搬し、階下の部屋で放出すると言われて
いる。このような衝撃振動音を改良するために、柔らか
な仕上材で床に加わる衝撃力を緩和する方法、あるいは
床の曲げ剛性と質量を大きくして床構造を振動しにくく
する方法がある。前者の方法は軽量衝撃音に対して有効
であり、例えばコンクリート基材の上に、カーペットあ
るいはクツションシートなどを敷設する方法があり、ま
た後者の方法は重量衝撃音に対して有効で、例えばコン
クリートスラブの厚み等が検討されている。

しかしながら、今日重量衝撃音は床材の種類に関係なく
、コンクリートスラブの厚みなどの建築構造枢体に影響
されるので、軽量衝撃音の改良が数多くなされ、種々の
床材が開発さている。例えば特公昭５６−２３５０９号
公報に開示されているように弾性成形板、床下地材そし
て床仕上材の３層構造とし、床下地材として分割した単
体を相互に接触せずに敷設して各単片を音響的に独立さ
せている。また、４層構造の床材としては、例えば緩衝
材の上に、貫通あるいは半貫通のスリットを設けた仕上
材、可撓性薄板そして木質床化粧板が順次積層した構成
のものが特開昭６２−１５６４７１号公報に開示されて
いる。

一方、今日では床材の層構造と共にこれを構成する材料
を改善することも試みられている。そのうち、緩衝材と
してはガラスウール、ロックウール等の無機質繊維板、
またポリエチレン、エチレン−酢ビ共重合体、ポリウレ
タン、ポリスチレン等の有機質発泡体が使用されている
。しかし、上記緩衝材はその硬度が小さくなる程床衝撃
音を防止する効果があるが、その反面床上から荷重が加
わった場合には圧縮変形が大きくなり、実使用出来ない
場合もあって、耐圧縮性と衝撃吸収性を保持するために
は少なくともｌＱｍｍ以上の厚さを必要とした。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、化粧合板を使用した防音床材はある程度
の遮音効果を発揮しているが、全周波数領域にわたると
共に、特に低周波数領域で遮音効果を発揮するものが望
まれているが、これを満足する床材は今だないのが現状
である。

一方、緩衝材は衝撃吸収性と耐圧縮変形性の両方を満足
するためには少なくともｌＱｍｍ以上の厚みを必要とし
たが、これは床材の総厚みを増して建造物の床高さに制
約を与えていた。

本発明はこのような点を改善するもので、特に厚みが薄
くて耐圧縮性と共に衝撃吸収性を有する防音床材用の緩
衝材を改善することを目的とし、そしてこの緩衝材を防
音床材の構成材料に使用することにより、全周波数領域
にわたって床衝撃音レベルを減少させ、特に日常発生し
やすく低周波数領域の床衝撃音レベルを大きく減少させ
た防音床材を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の防音床材用の緩衝
材においては、合成樹脂又はエラストマー材からなる発
泡体層の一方の表面に緩やかに突出した隆起部を設け、
他方の表面に連通もしくは非連通の溝部を配すると共に
少なくとも前記溝部の壁面にスキン層を形成した構成に
なる。

また、溝部を有する側の発泡体層の表面に窪み部を設け
た構造も含む。

また、発泡体層の突出した隆起部が最も軟質領域に形成
されている。

また、発泡体層に設けた溝部の交差部に貫通穴が形成さ
れている。

更には発泡体層の内部にスキン層が埋設されているもの
も含まれる。

そして、防音床材においては発泡体層の一方の表面に突
出した隆起部を有し、他方の表面に連通又は非連通の溝
部を配すると共に少なくとも前記溝部の壁面にスキン層
を形成した緩衝材の前記隆起部をもつ表面に、基材合板
及び化粧合板を積層した構造よりなり、またこの床材は
基材合板と化粧合板の間に制振シートを介在させた構成
も含む。

また、基材合板には連通したスリット状の溝を有してい
る。

（作用） 上記本発明においては、緩衝材の発泡体層が上部層の基
材合板と接し、他方の比較的硬いスキン層が建造物の床
基台上に接しているため、基材合板から伝搬した振動エ
ネルギーは発泡体層内で一部吸収され減衰されると共に
、溝部から放出して拡散され、床材へ直接伝搬しにくい
。また、これと同時に発生した衝撃音は発泡体層で吸音
され、その一部は溝部から外部へと拡散、放出され、更
には該溝部内で干渉することもあって音響的作用を充分
発揮する。

更には、緩衝材が上部層の基材合板から荷重を受けると
先ず緩衝材のアーチ状に突出した隆起部が圧縮変形して
基材合板が溝部のスキン層付近まで変位するが、この際
溝部の壁面がスキン層になって緩衝材の厚さ方向を補強
しているため、緩衝材は形状保持能力を具備し、荷重除
去後も弾性回復しやすく、へたりも小さい。

（実施例） 以下、本発明を添付図面に従って説明する。

第１図は本発明の防音床材用緩衝材の要部断面図、第２
図は第１図の平面図である。

本発明の緩衝材（１）では合成樹脂又はエラストマー材
からなる発泡体層（２）の一方の表面に連通もしくは非
連通の溝部（３）が全領域にむらなく第２図に示すよう
な所定のパターンで形成され、この溝部壁面（４）を初
めとして発泡体層（２）の平坦面には比較的硬度の高い
スキン層（５）が形成され、緩衝材（１）の厚み方向を
補強して形状保持効果を有している。前記溝部（３）の
占有率は１０〜６０％程度のものであり、６０％を越え
ると床上に荷重が加わった場合にへたりが大きくなり変
形する。

衝撃音はこの溝（３）を通じて外部へ放出されるために
コンクリートに直接伝搬されにくい。

一方、発泡体層（２）の他面には、アーチ状に突出した
隆起部（６）が多数形成され、表面に薄いスキン層をも
つ最も軟質な領域であって上部層、例えば基材合板と直
接に接し、上部層から伝搬された振動エネルギーを効率
よく吸収できるようになっている。

更に、この発泡体層（２）はアーチ状に突出した隆起部
（６）からスキン層（５）に接近するに従って発泡体の
セルがほぼ連続的もしくは不連続的に小さくなり、緩衝
材に耐圧縮特性を付与するのと同時に振動エネルギーの
吸収性を高めている。

ここで使用する緩衝材の発泡体層（２）はポリエチレン
、ポリプロピレン、エチレン−ビニルアセテート共重合
体（ＥＶＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体
（ＥＥＡ）、エチレン−メチルメタクリレート共重合体
（ＥＭＭＡ）等のポリオレフィン系重合体、ポリウレタ
ン、ブムの独立気泡を有する発泡体、もしくは汎用の無
機充填剤の添加したもので特に好ましくは前記重合体１
００重量部に無機充填材として水酸化アルミニウム、水
酸化マグネシウム又はマイカを５〜２００重量部を添加
した組成を有し、あるいは軟質ポリウレタン１００重量
部にマイカを３〜３０重量部を添加した組成を有し発泡
倍率５〜３０程度の架橋型の独立気泡をもつ発泡体であ
る。

また、スキン層（５）は前述の発泡体層（２）と同じ材
質が最も好ましいが、異なった材質、例えばエチレン−
ビニルアセテート共重合体の発泡体とポリプロピレンの
フィルム又はシートの組合せでもよい。スキン層（５）
の厚みは約０．０５〜０．３ｍｍであり、硬さはＪＩＳ
−Ｃで２５以上である。

更に、第３図に示す実施例では、特に溝部（３）をもつ
発泡体層の表面（５）にはアーチ状の窪み部（７）が形
成され、コンクリート等の下地に接する部位として発泡
体層のコーナ一部（８）に限定されている。また、前記
コーナ一部（８）及び溝部（４）の壁面は比較的厚いス
キン層になり、発泡体層の厚み方向を補強して形状保持
能力を向上させている。

また、発泡体層（２）の他面では、最も発泡倍率の大き
いアーチ状の隆起部（６）が形成されている。

更に、第４図に示す実施例では、発泡体層（２）の一方
の表面に連通もしくは非連通の溝部（３）が全領域にむ
らなく互いに交差した状態で配置され、前記溝部の交差
部（９）では貫通穴（１０）が形成されている。この貫
通穴（１０）は発泡体層（２）の上部層から伝搬した衝
撃音を外部へ拡散、放出をより一層促進させる効果があ
る。

前記溝部壁面（４）を初めとして発泡体層（２）の平坦
面には前述の通り比較的硬度の高いスキン層（５）が形
成され、緩衝材（１）の厚さ方向を補強して形状保持効
果を与えている。一方、発泡体層（２）の他面にはアー
チ状に突出した隆起部（６）が多数形成され、最も軟質
な領域になっている。

また、第５図に示す実施例では第３図に示す緩衝材と同
じ形状であるが、ただ発泡体層（２）の内部において複
数のスキン層（１１）が溝部（３）の頂部（１２）から
他の頂部（１２）に至って波形状に埋設され、このスキ
ン層（１１）を境界にして複数層に区分されている。各
層のセルの大きさは異なっており、本実施例では上部層
から下部層に至って順に小さくなっている。これによっ
て、発泡体層（２）は溝部壁面（４）に設けたスキン層
（５）と共により一層の形状保持効果を有する。

尚、前記発泡体層（２）に埋設しているスキン層（１１
）の厚さは発泡体層（２）の表面のスキン層（５）より
薄い。

次に、前記緩衝材（１）の製造方法を第６図を参照しつ
つ説明するが、以下に述べる製造方法によって得られる
緩衝材（１）は第５図に示すものである。

下プレス（１３）の表面に、緩衝材の厚みに等しい高さ
を有する２つのロッド（１４）を所定の間隔をおいて配
置し、これらのロッド（１４）　（１４）間に溝部を形
成するための網状のエキスバンドメタル（１５）も設置
する。その後、予め成形した１０〜２０ｍｍの平坦な表
面をもつ発泡体（１６）をエキスバンドメタル（１５）
の上に複数枚積層して、上プレス（１７）によって発泡
体（１６）を加圧してパターン付けを行なう。

また、発泡体層内にスキン層を形成する場合、フィルム
又はシートを予め発泡体（１６）に積層してもよい。こ
の場合、上プレス（１７）、下プレス（１３）の表面温
度は１４０〜１６０℃で、加圧時間は５〜８分である。

これによって、下層部の発泡体（１６）は熱融解してス
キン層（５）を形成し、スキン層（５）の厚みは溝部（
３）及びその入口であるコーナ一部（８）において最も
大きくなり、またスキン層（５）に近付くにつれ発泡体
のセルの大きさも小さくなっている。

また、発泡体層の表面はこの温度では厚いスキン層が形
成されることがないため、加圧力を開放すると発泡体層
の弾性力によってアーチ状に突出した隆起部（６）が形
成される。

更に、発泡体層の加圧時間を長くするか、あるいは加熱
温度を高くすると、溝部壁面のスキン層（５）が厚くな
り発泡体層の表面にアーチ状の窪み部（７）も形成され
る。

このようにして加圧成形を終えると、圧力を除去して緩
衝材を室温で約１０分間平坦板上に放置する。

次に、前記緩衝材（１）を用いた防音床材について説明
する。第７図は本発明の防音床材の縦断面図であり、防
音床材（２０）は緩衝材（１）に基材合板（２１）そし
て化粧合板（２２）を順次積層した構成を有している。

前記緩衝材（１）は下地に接する側に連通もしくは非連
通の溝部（３）があり、溝部壁面（４）及び発泡体層（
２）には一定厚みのスキン層（５）が設けられている。

しかも、この表面にはアーチ状の窪み部（７）が形成さ
れ、該溝部（３）の入口となるコーナ一部（８）が突出
している。このため、比較的厚みを有するスキン層のコ
ーナ一部（８）が下地に直接に接して、前記窪み部（７
）からも衝撃音が外部へと拡散、放出される。

また、前記コーナ一部（８）及び溝部壁面（４）にはス
キン層（５）が形成されているために、緩衝材の厚み方
向の補強効果を有し、緩衝材のへなりを阻止する。

更に、緩衝材のアーチ状の隆起部（６）はセルの大きい
軟質の発泡体層であり、基材合板（２１）の全面で接触
した状態で積層されているため、基材合板（２１）の振
動エネルギーを充分に吸収出来るようになっている。

また、第８図は本発明の他の実施例である防音床材の縦
断面図であり、防音床材（２０）は前述の緩衝材（１）
に基板合板（２１）、制振シート（２４）、化粧合板（
２２）を順次積層した構成よりなっている。前記制振シ
ート（２４）は塩化ビニル、加硫ゴムでもよいが、非加
硫ゴムがより適切である。非加硫ゴムシートを用いた防
音床材は、５００Ｈ２以上の高周波数領域のみならず全
周波数領域で衝撃エネルギーを吸収する。

前記基材合板（２１）はブナ、シラ、ラワン等を素材と
するものであり、連通したスリット状の溝（２３）が設
けられている。

次に、本発明の防音床材の耐圧縮変形特性及び遮音効果
について述べる。

（実施例１） スラブ１５０ｍｍのコンクリート床に緩衝材の上に基材
合板（溝占有率２８％のスリットの溝を有する３プライ
のブナ単体）、制振シート（ブチル系非加硫ゴム）そし
て化粧合板を順次積層した防音床材を敷設し、ＪＩＳＡ
−１４１８に準じて床衝撃音レベルを測定した。

ここで使用した緩衝材は成形前の１枚の厚さが４ｍｍで
、エチレン−ビニルアセテート共重合体１００重量部に
水酸化アルミニウム１１０重量部を含むものを予め発泡
倍率約８０倍に発泡させたもので、一方の表面にはスキ
ン層を有しない。これを５枚重ね合せたものを下モール
ドにセットされたダイヤ目（２０Ｘ３３ｍｍ）のエキス
バンドメタルの上に設置してモールド温度１５５℃、加
圧時間７分の条件で加圧した後、室温中に１０分間放置
して得たものであり、最大厚さ５．５ｍｍを有している
。この緩衝材におけるアーチ状の隆起部（６）、発泡体
層のスキン層（５）そして発泡体層と溝部間のコーナ一
部（８）の硬度（ＪＩＳＣ）は夫々２５．３０そして５
５であった。このようにして得られた緩衝材は第５図に
示す構造を有し、発泡体層の表面にアーチ状の隆起部を
有していた。

また、防音床材に１に３７　ｃｍ”の荷重を与え、５分
後の圧縮変形量を測定した結果を第１表に併記する。

（実施例２） 防音床材の構造及び基材合板、制振シートそして化粧合
板については実施例１と全く同じであり、緩衝材の製造
方法としてモールド温度１５５℃、加圧時間１０分の条
件で加圧成形を行なった。得られた緩衝材は最大厚さ５
．５ｍｍを有し、隆起部（６）、スキン層（５）そして
コーナ一部（８）の硬度（ＪＩＳ−Ｃ’）は、夫々３３
．３０、そして７４であり、第３図に示すように発泡体
層の表面にアーチ状の隆起部（６）を有すると共に裏面
にはアーチ状の窪み部（７）を有していた。

この防音床材の床衝撃音レベル及び圧縮変形量の結果を
第１表に示す。

（比較例１） 防音床材の構造及び基材合板、制振シートそして化粧合
板については実施例１と同じであり、緩衝材として厚さ
ｌＱｍｍで、これはエチレン−ビニルアセテート共重合
体１００重量部に水酸アルミニウム１１０重量部を含む
ものを約２０倍に発泡させたものであって、表面及び裏
面が平坦なものを使用した。

この防音床材の床衝撃音レベル及び圧縮変形量の結果を
第１表に記す。

（比較例２） 防音床材の構造及び基材合板、割振シートそして化粧合
板については実施例１と同じであり、緩衝材の製造方法
としてエチレン−ビニルアセテート共重合体１００重量
部に水酸化アルミニウム１１０重量部を含んだものを予
め約２０倍に発泡させ表面にスキン層を有するものを用
い、これを実施例１と同じ条件で加圧成形して、厚さ５
．Ｑｍｍ及び発泡体層の表面部、スキン部そしてコーナ
ー部の硬度（ＪＩＳ−Ｃ）として夫々２４．３１．６３
の緩衝材を得た、このようにして得られた緩衝材は発泡
体層の表面がスキン層の存在によって平坦面になり、ま
た裏面における発泡体層も平坦面であった。

前記防音床材の床衝撃音レベル及び圧縮変形量よの結果
を第１表に示す。

以　　下　　余　　白 第１表 この結果によると、実施例１及び２では低周波数及び高
周波数共に衝撃音レベルが低くなり遮音特性が改善され
ている。特に、実施例２の防音床材は緩衝材が発泡体層
の表面にアーチ状の隆起部を有すると共に相対向する側
にアーチ状の窪み部を具備し、更に遮音特性が改善され
ている。この理由の１つとして緩衝材の窪み部がエアク
ツションとしての機能を有し衝撃エネルギーを吸収する
ためと考えられる。

更に、実施例１．２の圧縮変形量は比較例１に比べて小
さく、スキン層の存在が緩衝材の形状保持能力を高めて
いる。

（効果） 以上のように本発明の緩衝材においては、発泡体層の表
面に緩やかに突出した軟質の隆起部が形成され、また他
面に連通もしくは非連通の溝部を有し、しかもこの面に
は所定厚みのスキン層が付着した状態になっているため
、前記軟質の隆起部が上層部の基材合板等から伝搬した
衝撃エネルギーを吸収できる。しかも、溝部の壁壁に設
けられたスキン層が緩衝材の厚さ方向の補強効果を発揮
して形状保持効果を有する。

また、発泡体層の隆起部の他にこれに相対向する位置に
窪み部を有する緩衝材においては、該窪み部がエアクツ
ションとしての機能を有し衝撃エネルギーを吸収し一層
の遮音特性を有する。

更に、発泡体層に設けた溝部の交差部に貫通穴を形成す
ることにより、発泡体層の上層部からの伝搬した衝撃音
を外部へと拡散、放出を促進させより一層の遮音効果を
有する。また、発泡体層内にスキン層を埋設することに
より、更に緩衝材の形状保持効果がある。

そして、前記緩衝材に基材合板及び化粧合板を積層した
防音床材、あるいは緩衝材に基材合板、制振シート及び
化粧合板を積層した防音床材においても緩衝材の上層部
から伝搬した振動エネルギーは緩衝材の軟質発泡体層か
らなる隆起部で充分吸収され、また衝撃音も発泡体層で
吸着されると共に一部は緩衝材の溝部から拡散、放出さ
れて直接床へ伝搬されにくいために遮音効果を有し、ま
た緩衝材の厚さも小さくなって防音床材の総厚みも小さ
くなる。

更には基板合板に設けた連通したスリット状の溝が基板
合板の上層部から伝搬した衝撃音を拡散、放出されるこ
とによって下部層への衝撃音の伝搬を減少させることに
なり、これらの組合せによって低周波数領域及び高周波
数領域においても衝撃音レベルが低くなり遮音効果を奏
する。

もちろん、制振シートを使用すれば更に遮音効４゜ 果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る防音床材用緩衝材の要部断面図、
第２図は第１図の溝部側から見た平面図、第３図は本発
明の他の実施例であって緩衝材の要部断面図、第４図は
本発明の他の緩衝材の要部断面斜視図、第５図は本発明
の他の緩衝材の要部断面図、第６図は本発明の緩衝材を
製造する工程を示す概略図、第７図は本発明の防音床材
の要部断面図、そして第８図は本発明の他の防音床材の
要部断面図である。 （１）・　・緩衝材 （３）・　・溝部 （５）・　・スキン層 （７）・　・窪み部 （１０）・　・貫通穴 （２０）・　・防音床材 （２２）・　・化粧合板 ・発泡体層 ・溝部壁面 ・隆起部 ・コーナ一部 ・スキン層 ・基材合板 ・制振シート （２）・ （４）・ （６）・ （８）・ （１１）・ （２１）・ （２４）・ 特許出願人　　三ツ星ベルト株式会社 第２図 第５図 第６図 第３図 第４図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、合成樹脂又はエラストマー材からなる発泡体層の一
   方の表面に突出した隆起部を設け、他方の表面に連通も
   しくは非連通の溝部を配すると共に少なくとも前記溝部
   の壁面にスキン層を形成したことを特徴とする緩衝材。 ２、溝部を有する側の発泡体層の表面に窪み部を設けて
   なる請求項１記載の緩衝材。 ３、発泡体層の突出した隆起部が最も軟質領域に形成さ
   れている請求項１記載の緩衝材。４、発泡体層に設けた
   溝部の交差部に貫通穴が形成されている請求項１記載の
   緩衝材。 ５、発泡体層の内部にスキン層が埋設されている請求項
   １記載の緩衝材。 ６、発泡体層の一方の表面に突出した隆起部を有し、他
   方の表面に連通もしくは非連通の溝部を配すると共に少
   なくとも前記溝部の壁面にスキン層を形成した緩衝材の
   前記隆起部をもつ表面に、基板合板及び化粧合板を積層
   したことを特徴とする防音床材。 ７、基材合板と化粧合板の間に制振シートを介在させて
   なる請求項６記載の防音床材。 ８、基板合板に連通したスリット状の溝部を有する請求
   項６又は７項記載の防音床材。 ９、発泡体層に設けた溝部の交差部に貫通穴が形成され
   ている請求項６記載の防音床材。１０、発泡体層の内部
   にスキン層が埋設されている請求項６記載の防音床材。