JPH03199571A - 遮音床材 - 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、木質系遮音床材に関し、特に高層マンション
等のコンクリートスラブに直接施行することが可能な遮
音性能の高い床材、さらには木質系直結り用遮音床材に
関する。

〔従来の技術〕

近年、住宅の気密化が高まるにつれ、ダニへの不安感、
清掃のしにくさなどからカーペットが嫌われ、木質床材
で仕上げる住宅が増えてきている。

しかしながら、特に高層マンションではカーペットでは
あまり問題とならなかった下室への騒音の問題が深刻化
してきている。このため、床材の裏面に発泡シート、ゴ
ムシートを貼りつけたもの（例えば、特開昭６４−２６
４５３号公報や特開昭６４−３３８４６号公報）が用い
られているが、遮音性能を上げるためには厚くしなけれ
ばならず、厚みの増大は、居住スペースを狭くする、柔
らかい床になってしまい歩行感が悪いという欠点があっ
た。また、吸音性の高いフェルトや繊維状シートを裏面
に貼り合せたもの（例えば特開昭６３−７８９６０号公
報）があるが、圧縮強度に劣り、家具、ピアノなどの重
量物による床の沈降、歩行性に劣るなどの欠点があった
。

一方、立体構造編物や凹凸状に成型された樹脂シートを
床材の裏面に接着したものがあるが（それぞれ特開昭６
４−１４４６６号公報、特開昭６４−４３１３２号公報
）適度な歩行感を与える弾性と吸音性はあるが、一定の
大きさの空隙が存在するために、かえって特定の周波数
では防音性能が劣るという欠点があった。

また、上述の従来技術では、軽量衝撃音の改善は見られ
ても、重量衝撃音の改善はほとんど得られていないのが
実状である； 重量衝撃音を改善する方法としては、スラブの上にモル
タルを塗布してスラブ厚を厚くしたり、鋼材で補強して
床スラブの剛性を上げるなどする方法があるが、工事が
大がかりで時間と経費がかさみ、床が厚くなるので居住
スペースが狭くなるという問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、従来技術では実現不可能な、実用上必要な広
い周波数範囲にわたって、軽量及び重量衝撃音の遮音性
が優れ、薄くかつ、適度な弾性による歩行感を有しかつ
、施工が簡便な床材、さらには直貼り可能な木質系遮音
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〕

上記目的は、空隙部を有し、該空隙部に複数のフィラー
が充填されている構造体を有する遮音床材によって達成
される。

木質系床材の遮音性能を上げるための基本思想は、床に
与えられた衝撃力を如何に床スラブに伝搬させずにエネ
ルギーを消滅させるかとい、う点にある。このため、床
材を構成する材料の遮音性、固体伝播性、吸音性、制振
性、防振性、共振性が重要である。本発明者らは、従来
技術では、このうち遮音性、固体伝播性、吸音性の点で
満足できる構造体が床材で実現されていないことが、優
れた木質系遮音床材の開発のネックになっていることに
着眼し、本発明に至ったものである。

ここで、本発明の特徴を理解しやすいように、本発明物
の一例の概略図を用いて詳述する。

第１図は、本発明の遮音床材Ａを配した床材の断面図を
示す。

遮音床材Ａは、発泡樹脂製ハニカム構造体３の表裏に発
泡樹脂シート２が貼り合され、構造体の空隙部分にはフ
ィラーとして砂４が充填されている。なお、図中１は表
面木材、５は制振ゴムシートや発泡体などの緩衝材であ
る。

この様に本発明の遮音床材は空隙部にフィラーが充填さ
れている構造体により全く予想していなかった大きな効
果が得られるものであるが、以下のようなことが効果の
原因′と考えられる。即ち、■充填されているフィラー
間には連続した様々の大きさの空隙が存在し広い周波数
帯域の音を吸収しやすいこと、■表面木材に加えられた
衝撃エネルギーは多数のフィラーに分散され、フィラー
間の微小で複雑な衝突、発熱により消失しやすく、固体
伝播しにくい、■フィラー自身の重量増による、遮音性
の向上が想像される。

次に、本発明の構成要件についてさらに説明する。

本発明でいう空隙部を有する構造体には、多数のフィラ
ーを充填するための空間を形成、保持できる構造体であ
れば、既に公知のどのようなものでも使用することがで
きる。特に、空隙部を有する構造体が第１図にあるよう
に、ハニカム構造体のような形状を保持できる中間構造
体と発泡樹脂シートのような板状物とから構成されてい
ると、フィラーを充填する際にフィラーが局在化して、
構造体としての厚みバラツキや遮音性能バラツキなどの
性能バラツキが発生することを抑えることができるので
好ましい。このような中間構造体と板状物から構成され
る空隙部を有する構造体の例としては、上述のようなハ
ニカム構造体やその同類物の上下に板状物を配したもの
、第４図の３に示すようなプリーツをかけて作製した波
状材、コルゲート材の上下面に板状物を配したもの、凹
凸の高さの同一なもの、あるいは、第５図の３に示すよ
うに少し高さの低いものも混じった凹凸状に成型された
シート状物の上下面に板状物を配したもの、又、第６図
の３に示すように、既に公知の立体構造編織物または、
それに樹脂やエラストマーを含浸させて強度を持たせた
立体構造編織物、ナイロンなどの高強度弾性繊維を用い
た不織布の上下面に板状物を配したものなどがあげられ
る。

尚、このうち、立体構造編織物は、編上げ時に上記中間
構造体と共に編織物からなる板状物も形成することがで
きるので、例えば中間構造体の下面にも編織物からなる
板状物を形成させるとフィラーを充填させやすくなるの
で好ましい。

また、これらの空隙部を有する構造体の材質は、特に限
定するものではないが、固体伝達音をなるベく減少させ
る為に、樹脂、繊維類やベニヤ板等の木質材の様な高分
子が好ましい。また、同様の理由で板状物や中間構造体
自身に適宜、穴や凹凸、発泡などがなされていても良い
。さらに構造体を形成している部材の厚みは、構造体の
種類によっても異なるが、薄いものが固体伝播音が低減
されるので好ましい。通常０．０３＋ｎｍ以上Ｓｔｍｈ
以内であるのが好ましい。

また、上述のいくつかの構造体で用いられている板状物
には、ベニヤ板などの文字通りの板状物以外にも、織・
編物や不織布、紙、プラスチックなどのシート状物やフ
ィルム状物などであっても、構造体としての空隙部分を
形威し、フィラーを保持できる部材であれば、もちろん
使用することができる。尚、空隙部を有する構造体の厚
みは、充分な遮音性能を得るためには、５　ｍｍ以上あ
ることが好ましい。

次に、本発明でいうところのフィラーとは、粒状薄片状
、棒状など様々な形状を有したものであり、むしろ、そ
れらが混存している方が、広い周波数帯にわたって遮音
効果が得られるので好ましい。また、フィラー自身がポ
ーラスな構造を有していてもよい。フィラーの最大寸法
としては、先の空隙部を有する構造体の空隙部に入る大
きさ以下であればよく特に限定されるものではなく、む
しろ様々な大きさのものが混在していた方が好ましい。

しかし、あまり小さいとフィラー間のつくる空隙部が連
続になったり、フィラー同志の凝集が起こり、遮音性能
が著しく低下するので、通常１μｍ以上、より好ましく
は１０μｍ以上あると良い。

また、フィラーの材質としては、鉛、鉄、亜鉛などの金
属や合金、ガラス、セラミック、礫状物、砂などやＢａ
ＳＯ４，ＣａＣＯ５などの塩、ポリスチレン、ポリエス
テル樹脂などの樹脂などあらゆる材料が、単一または混
合して用いることができるが、遮音性能をより挙げるた
めには、充填されたフィラーの平均比重は１以上である
と好ましい。

また、空隙部を有する構造体へのフィラーの充填密度に
関しては高い方が好ましいが、あまりに充填密度が高す
ぎると、フィラーの凝集が起こり、固体伝播音が高まっ
たり、連続した空隙部が得にくくなり、遮音性能が低下
する原因となる。

尚、フィラーのつくる連続した空隙部分の大きさと比率
は、フィラーの大きさと数及び空隙部を有する構造体の
種類によってほぼ決まるが、床材を構成する緩衝材、制
振材及び床スラブとの関係でこのうち、フィラーの数を
適宜選定することで、ある程度制御することが可能であ
る。

上記連続した空隙部分の体積比率は、好ましくは５％以
上９０％未満、２０％以上７０％未満であるとより好ま
しい。

また、フィラー間の空隙部の連続性を阻害しない範囲で
、フィラー間及びフィラーと空隙部を有する構造体間を
ウレタンやブタジェンゴムなどのゴム系バインダーで僅
かに連結させておくと、施工後のフィラー間の凝集や施
工時や長期間使用時のフィラーの偏りを防止することが
できるので好ましい。また、これらのフィラーは、空隙
部を有する構造体が形成されてから入れてもよいし、形
成過程の入れやすい段階で入れてもよい。

尚、これらのフィラーが任意の度合いに充填されている
構造体を直接表面木質材の裏面に接着して床スラブ上に
施工されても良いし、構造体の片面もしくは両面に公知
で市販の制振ゴムシートや緩衝材（例えば、鉛不織布入
りゴムシートアキレス製ＡＡ−１４０１、ウレタンゴム
、ウレタンフオームなど）を厚みの許す範囲内で積層し
て用いても良い。

本願の木質系直結り用遮音床材を形成するのに際し、一
般的な接着剤を使用できるが、適度な弾性と耐久性を持
たせる目的でニトリルゴム系やウレタンゴム系などのゴ
ム系接着剤が好ましい。

以下、実施例を用いてさらに本発明の内容を詳細に説明
するが、本発明はこれら実施例や図面に限定されるもの
でないことは明らかである。

〔実施例〕

一辺が３　ａｒｍで厚さが０゜５ａｗ＋、高さが８ＩＩ
１１の六角形型を単位とする発泡ポリプロピレン製のハ
ニカム構造体（発泡率３％）を作製し、片面に厚さ１閣
の発泡ポリプロピレンシート（発泡率３％）をウレタン
系接着剤で接着し、粒径２　ａｒｍ以下の砂をハニカム
構造体の高さまで埋め、先の発泡ポリプロピレンシート
（厚さ１ｃｍ）とウレタン系接着剤で接着し、構造体を
作製した。市販木質系床材の緩衝材を除去して表面木材
（厚さ１０關）とし、上記構造体を裏面にウレタンゴム
系接着剤で貼り合せ、第４図に概略図として示した実施
例１を作製した。

次に、市販の鉛不織布入り制振ゴムシートを実施例１の
裏面に貼り合せた構造の、第１図にその概略断面図を示
した実施例２を作製した。

さらに構造体１の表裏に制振シートを貼り合せ、さらに
その上に表面床材を貼り合せた構造の第３図にその概略
断面図を示した実施例３を作製した。

次に目付け２００　ｇ／ｒｄで１５０℃でヒートセット
したポリエステル系不織布シート（厚み約０．４＋ｎｍ
）を山の高さが１０ｍｍになるようにプリーツ加工を施
し、表裏の山の頂きの部分で先の厚み１ＩＩＩＩ＋の発
泡ポリプロピレンシートをウレタンゴム系接着剤で接着
し、構造体を作製した。構造体の側面から粒径２１Ｉｌ
ｆｆ＋以下の砂を混入し一杯に充填し、周囲をウレタン
ゴム系接着剤で封入し、表面には実施例と同一の表面木
材を、裏面には制振ゴムシトを接着し、第４図に断面概
略図を示した実施例４を作製した。

次に特公昭６２−３３０６２号公報で示された製造法で
作製された凹凸形状の発泡ポリプロピレンシート（発泡
率３％シート厚０．５ｍｍ）で凸部の高さが４閣のもの
と５Ｍのものが交互に半々に存在し、凸の頂きの形状が
直径５帥の周平面形状であるものを用い、表面・裏面に
厚み１ｍ＋のベニヤ板を貼り、粒径２ｍ以下の鉛粒子を
混入充填し、周囲をシリコンゴム系接着剤で封入し、構
造体を作製した。構造体を用いて実施例４と同様の手順
で、第５図に断面概略図を示した実施例５を作製した。

また、構造体において、鉛粒子の代りに最大粒径２叩以
下のマイカ粒子を充填し、実施例５と同様の手順で実施
例６を作製した。

次に特開昭６１−２５８０５５号公報に記載されている
製法を使って１５０　ｇ／ｄのポリエステルモノフィラ
メント繊維で表裏地組織を形成し、連結糸は同じ＜１５
０ｇ／ｄのポリエステルモノフィラメント繊維を用いて
立体構造編織物を作製した。

平方インチ当りの連結ポイント数Ｌｐは１６０、平方イ
ンチ当りのループ数又は経糸緯糸の交差ポイント数Ｔｐ
が８６０、独立空間を形成する非連結ポイント数Ｎｐは
３０で、立体構造編織物の高さは１０ｃｍとした。この
立体構造編織物の圧縮強度と適度な弾性をもたせる目的
で、ウレタン系樹脂を薄く含浸硬化させた。

上下に厚さｌ　ｗ＋ｍの発泡ポリプロピレン板をウレタ
ンゴム系接着剤で接着し、構造体を作製した。

構造体の側面から最大粒径２ｗｕｎ以下の炭酸カルシウ
ム塩を充填し、ウレタンゴム系接着剤で封入し、実施例
２と同様の手順で表面木材、制振ゴムシートをとりつけ
、第６図に断面構造概略図を示した実施例７を作製した
。

さらにフィラー、９の炭酸カルシウムのかわりに、最大
粒径２Ｍ以下のガラスピーズを充填封入し、実施例７と
同様の手順で作製し、実施例８を得た。

一方、比較例として、実施例１〜８に対応して、それぞ
れフィラーを混入していない空隙部を有する構造体をそ
のまま使って、表面には表面木材を、裏面には制振ゴム
シートを貼り、比較例１〜４を得た。

これら本発明物である実施例１〜８及び比較例１〜４の
床材の遮音性能を厚さ１５０ｏｏ相当のコンクリート床
スラブ上にウレタン系接着剤を用いて直貼りし、ＪＩＳ
　Ａ　１４１８に準じた方法により、軽量衝撃音及び重
量衝撃音レベルを測定した。

具体的には、測定点は、部屋の周壁から１．５ｍ離れた
対角線上の４コーナと、部屋中心部の計５点とした。測
定ポイントに精密騒音計（リオン製ＮＬ−１０Ａ）をセ
ットして、床上１．５ｍの位置にマイクロホンを上向き
にして測定した。騒音計の出力を周波数分析器（リオン
製５Ａ−６０）に接続して、衝撃時の音圧レベルをオク
ターブごとに読みとった。

衝撃音発生機での打撃点は、受音室の測定ポイント直上
にあたる５点とした。

測定手順は、１カ所の打撃点での音を測定ポイント５点
で順次測定し、次に打撃点を移動して、また５点の測定
ポイントで測定をする方法で遂次行い、ＪＩＳに準じて
全体平均をとった。また、床材の耐圧縮性を調べるため
に、１辺１０ｃｍの正方形の試料でＬ　ｃａｒ当り３　
ｋｇの荷重をかけて、その歪み量を島津製作所製オート
グラフで測定した。

尚、各実施例１〜８のフィラーを充填された構造体中の
連続した空隙部の構造体の体積における比率は、水を流
入することにより、あふれる直前の水の量で実験的に算
出することができる。この結果、本発明物である実施例
１〜８の比率はいずれも、５０％〜６０％の範囲に入っ
ていた。それらの結果を第１表に示す。

また、第７図、第８図にそれぞれ実施例２と比較例１の
軽量床衝撃音レベルと重量床衝撃音レベルを比較して示
また。これらのことかられかる様に、実施例１〜８の遮
音床′材は、いずれも軽量衝撃音Ｌ−４５、重量衝撃音
し−５０と極めて良好な性能となった。構造体に砂を入
れていない比較例１では、軽量衝撃音では２５０Ｈｇ前
後の値が悪く、Ｌ−５５となり、重量衝撃音でもし−５
５と１ランク悪くなっている。

また、実施例１は比較例１に対し、フィラーが充填され
ているために、３　ｋｇ　／　ｃｔｌの荷重負荷時の変
形歪み量も小さいものとなった。

以上の事から本発明物の実施例１〜８は、いずれも広い
周波数帯域で、対応する構造の比較例よりも遮音性能が
優れ、軽量衝撃音ばかりでな〈従来改善が難しかった重
量衝撃音も著しく向上していることがわかる。また、圧
縮歪みも極めて小さく、床材として極めて優れることが
わかった。

（以下余白） 〔発明の効果〕 以上のように本発明物は、実用上必要な広い周波数範囲
にわたって、スプーンの落下や椅子のひきずりで発生す
る軽量衝撃音や子供の飛びはねなどに起因する重量衝撃
音に対して優れた遮音性能を有し、薄くかつ圧縮力に対
する歪みも極めて少なく適度な歩行感を与えることから
、木質系直結り用遮音床材として使用できる。特に床ス
ラブの厚みが薄い方がタイプのマンションの床のリフォ
ーム用として用いても遮音性能が優れるので極めて有効
である。もちろん表面木材のかわりに、カーペットを貼
り付けることにより、遮音性の高いカーペット床を実現
できるなど、木質系床材以外の床材として利用できる。

さらに、壁紙を表面木材のかわりに貼り付けることによ
り防音壁材としても利用することができるなど、広く遮
音・防音・吸音用途に展開できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は、本発明物である木質系遮音床材の断
面構造概略図である。 図中、１は表面木材、２は空隙部を有する構造体におけ
る板状物、３は空隙部を有する構造体における中間構造
体であり４はフィラーであり、５は制振材または緩衝材
を表わす。またＡはフィラーの充填された空隙部を有す
る構造体を表わす。 また、第７図は、実施例２及び比較例１の軽量衝撃音遮
音性能、第８図は、重量衝撃音遮音性能を比較して示す
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　空隙部を有し、該空隙部に複数のフィラーが充填され
   ている構造体を有する遮音床材。