特開 2018-172910 防音床材及び防音床構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-172910(P2018-172910A)

(43)【公開日】2018年11月8日

(54)【発明の名称】防音床材及び防音床構造

(51)【国際特許分類】

   E04F 15/04 20060101AFI20181012BHJP

   E04F 15/18 20060101ALI20181012BHJP

   E04F 15/20 20060101ALI20181012BHJP

【ＦＩ】

   E04F15/04 601A

   E04F15/18 602F

   E04F15/20

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-71150(P2017-71150)

(22)【出願日】2017年3月31日

(71)【出願人】

【識別番号】000204985

【氏名又は名称】大建工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】荻原 正康

(72)【発明者】

【氏名】杉尾 康志

(72)【発明者】

【氏名】野津 裕介

(72)【発明者】

【氏名】高橋 健一

【テーマコード（参考）】

2E220

【Ｆターム（参考）】

2E220AA19

2E220AA20

2E220AA44

2E220AC01

2E220BA01

2E220DA13

2E220GA02X

2E220GA07X

2E220GA09X

2E220GA22X

2E220GA28X

2E220GB33X

2E220GB37X

2E220GB39X

2E220GB43X

2E220GB44X

2E220GB45X

2E220GB47X

(57)【要約】

【課題】防音床材Ａにおいて、基材１の裏面に溝部を形成することなく、かつ基材１の密度を大にして床材の表面性能を確保しつつ、その基材１の剛性を低下させて、防音性能を確保する。
【解決手段】防音床材Ａは、木質基材１と、この木質基材１の表面側に一体的に積層された化粧材６と、木質基材１の裏面側に一体的に積層された緩衝材７とを備え、木質基材１は、密度が６００〜８５０Ｋｇ／ｍ^３でかつＪＩＳ Ｋ７１１１の規定に準じて測定されるシャルピー衝撃強さが２．２〜５．５ｋＪ／ｍ^２の範囲とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

床下地材上に施工される防音床材であって、
平面からなる裏面を有する木質基材と、
上記木質基材の表面側に一体的に積層された化粧材と、
上記木質基材の裏面側に一体的に積層された緩衝材とを備え、
上記木質基材は、密度が６００〜８５０Ｋｇ／ｍ^３でかつＪＩＳ Ｋ７１１１の規定に準じて測定されるシャルピー衝撃強さが２．２〜５．５ｋＪ／ｍ^２の範囲であることを特徴とする防音床材。

【請求項2】

請求項１のいずれか１つにおいて、
木質基材は、アカシア、ファルカタ、ポプラ、ユーカリ、アピトン、アスペン、カランパヤンの少なくとも１つを含む広葉樹を原料とする木質繊維板であることを特徴とする防音床材。

【請求項3】

請求項１又は２の防音床材が床下地材上に施工されていることを特徴とする防音床構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、防音床材及びそれを用いた防音床構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、床材に防音性能を発現させるには、その基材の剛性を下げることで、衝撃に伴う発生エネルギーを床材自体の変形に変換して吸収する必要がある。このため、従来、防音床材として、例えば特許文献１に示されるように、合板からなる基材の裏面にスリットとも呼ばれる比較的深い多数の溝部を互いに平行に形成して、基材を断面櫛歯状にするとともに、その基材の裏面に、発泡性シートが発泡した発泡体を一体的に積層することにより、溝部の底部で基材を撓み易くして防音性能を確保するようにしたものが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−２６１５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上記特許文献１の防音床材では、良好な防音性能が得られるものの、溝部により撓み易くした基材の裏面に発泡体が一体的に積層されているので、歩行時に柔らかい歩行感が生じることがあり、床鳴りの発生も避けられない難がある。

【0005】

これに対し、基材の裏面に溝部を形成することなく防音性能を発現させるには、その基材の剛性が高いままであるので、裏面に接着する緩衝材として柔軟性が高い性質のものを用い、かつその厚さを厚くする必要が生じる。そうすると、床材としての適正使用の条件が狭くなるとともに、他の床材と接合するための実部の負担が大きくなって、実折れが生じる虞れが生じる。

【0006】

そして、基材の剛性を下げるためには、その基材の密度を低くするようにしてもよい。しかし、その場合には、床材の表面性能（表面の平滑度や硬度）を確保することが難しく、床材としての基本性能が得られなくなる。

【0007】

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的は、床材における基材の構成に工夫を凝らすことにより、基材の裏面に溝部を形成することなく、かつ基材の密度を大にして床材の表面性能を確保しつつ、その基材の剛性を低下させて防音性能を確保するようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的の達成のため、この発明では、床材における基材の特性として、硬質プラスチックの分野で規定されるシャルピー衝撃強さに着目し、そのシャルピー衝撃強さを密度と共に所定の範囲に特定するようにした。

【0009】

具体的には、第１の発明は、床下地材上に施工される防音床材であって、平面からなる裏面を有する木質基材と、この木質基材の表面側に一体的に積層された化粧材と、木質基材の裏面側に一体的に積層された緩衝材とを備え、木質基材は、密度が６００〜８５０Ｋｇ／ｍ^３でかつＪＩＳ Ｋ７１１１の規定に準じて測定されるシャルピー衝撃強さが２．２〜５．５ｋＪ／ｍ^２の範囲であることを特徴とする。

【0010】

ＪＩＳ Ｋ７１１１に規定されるシャルピー衝撃強さは、硬質プラスチックの靭性を評価するための特性であり、材料の持つ粘り強さ、つまり靱性を表し、一般的には数値が大きいほど引張り強さや伸びも大きく、靱性があるとされる。第１の発明においては、この規定を木質基材に適用してシャルピー衝撃強さを測定し、これを木質基材としての試験片に衝撃が加えられたときにその撓み易さを表すものとしており、数値が大きいほど衝撃エネルギーを吸収して撓むものである。そして、防音床材における木質基材の密度が６００〜８５０Ｋｇ／ｍ^３であり、かつそのＪＩＳ Ｋ７１１１の規定に準じて測定されるシャルピー衝撃強さが２．２〜５．５ｋＪ／ｍ^２の範囲であるので、その基材の密度を大に保って、床材の表面性能（表面の平滑度や硬度）を確保することができるとともに、基材自体が撓み易くなり、衝撃に伴う発生エネルギーを床材自体の変形により吸収して防音性能を高めることができる。

【0011】

上記シャルピー衝撃強さが２．２ｋＪ／ｍ^２未満であると、基材の剛性が強くなり過ぎて撓み難く、防音性能の確保のために、基材の裏面に溝部を形成するか、緩衝材を軟らかくしたりその厚さを厚くしたりする必要がある一方、５．５ｋＪ／ｍ^２を超えると、基材の剛性が低くなり過ぎて、床材としての性能が確保できなくなる。

【0012】

また、木質基材の裏面に複数の溝部が形成されておらず、基材のみによって剛性を低くして防音性能を発現させているので、基材裏面の緩衝材として柔軟性が高い性質のものを用いたり、その厚さを厚くしたりする必要がなく、床材としての適正使用の条件が狭くなることや、基材と緩衝材がそれぞれ有する剛性の差に起因する実部の負担の増大によって実折れが生じることはなくなる。

【0013】

第２の発明は、第１の発明において、木質基材は、アカシア、ファルカタ、ポプラ、ユーカリ、アピトン、アスペン、カランパヤンの少なくとも１つを含む広葉樹を原料とする木質繊維板であることを特徴とする。特に、広葉樹を原料とするＭＤＦは、針葉樹を原料とするＭＤＦに比べて耐水性（寸法安定性）が良いので、床材として有利である。

【0014】

この第２の発明では、木質基材がアカシア、ファルカタ、ポプラ、ユーカリ、アピトン、アスペン、カランパヤン等の広葉樹を原料とする木質繊維板であるので、上記比重及びシャルピー衝撃強さの各範囲が特定された木質基材を容易かつ確実に得ることができる。

【0015】

第３の発明は防音床構造に係り、この防音床構造は、第１又は第２の発明の防音床材が床下地材上に施工されていることを特徴とする。

【0016】

この第３の発明では、床材の表面性能（表面の平滑度や硬度）が確保され、基材自体が撓み易くなって床材への衝撃に伴う発生エネルギーを床材自体の変形により吸収して、防音性能が高くなった防音床構造が得られる。

【発明の効果】

【0017】

以上説明した如く、本発明によると、表面側に化粧材が、また裏面側に緩衝材がそれぞれ一体的に積層された、防音床材の木質基材の密度を６００〜８５０Ｋｇ／ｍ^３としかつシャルピー衝撃強さを２．２〜５．５ｋＪ／ｍ^２としたことにより、木質基材の密度を大に保って床材の表面性能を確保しつつ、木質基材自体を撓み易くして防音性能を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る防音床材の平面図である。

【図2】図２は、図１のII−II線拡大断面図である。

【図3】図３は、シャルピー衝撃強さを測定するための試験機の概略図である。

【図4】図４は、実施例及び比較例についての特性及び床衝撃音低減性能を示す図である。

【図5】図５は、実施例及び比較例についての吸放湿性能を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

【0020】

図１及び図２は本発明の実施形態に係る防音床材Ａを示す。この防音床材Ａは細長い板状のもので、図示しないが、例えば集合住宅のコンクリートスラブ上に床下地が施工されている床構造において、その床下地材上に施工される。防音床材Ａは木質基材１を備え、その木質基材１の表面側には化粧材６が、また裏面側には緩衝材７がそれぞれ接着剤等の接着により一体的に積層されている。

【0021】

上記化粧材６は、例えば突板やシート化粧材等の一般的な材料が使用される。

【0022】

一方、緩衝材７は、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂等の合成樹脂発泡体、或いはゴム発泡体、スポンジ、不織布等が使用可能である。

【0023】

上記木質基材１は、防音床材Ａの全体構成を形作る細長い板材からなり、その幅方向に対向する一側面には、基材１の厚さ方向の中間部を所定深さに切り除いた凹条からなる雌実部２が、また他側面には、基材１の厚さ方向の両側部を所定深さに切り欠いた残りの凸条からなる雄実部３がそれぞれ形成されている。また、長さ方向に対向する一側面にも同様の凹条からなる雌実部２が、また他側面にも同様の凸条からなる雄実部３がそれぞれ形成されている。そして、複数枚の防音床材Ａ，Ａ，…を床下地上に並べて施工する場合には、隣接する一方の床材Ａの雌実部２に他方の床材Ａの雄実部３を嵌合することで、複数枚の防音床材Ａ，Ａ，…を面一に並べて施工するようになっている。

【0024】

本発明の特徴は上記木質基材１の特性にある。すなわち、この木質基材１は、密度が６００〜８５０Ｋｇ／ｍ^３であってかつＪＩＳ Ｋ７１１１の規定に準じて測定されるシャルピー衝撃強さが２．２〜５．５ｋＪ／ｍ^２の範囲であることを特徴としている。この木質基材１は、密度及びシャルピー衝撃強さがいずれも上記範囲にあればどのようなものでも採用することができ、例えば合板や木質繊維板が挙げられ、その木質繊維板としては特にＭＤＦ（中密度繊維板）が望ましい。

【0025】

木質基材１が合板であれば、その合板製基材１の表面の平滑性は乏しいので、基材１の表面に化粧材６としてシート化粧材を積層するシート化粧仕上げとする場合には、基材１表面に例えばＭＤＦ等の平滑性の高い面材を別途に設けておく必要がある。一方、木質基材１をＭＤＦとすれば、その表面に直接シート化粧材を貼り付けることができるので、合板製基材１のように面材を別途に設ける必要がなく、その分、製造時の工程数が増えない利点がある。

【0026】

一般にＭＤＦは、その原料として異なる樹種が混在しているが、上記木質基材１となるＭＤＦは、例えばアカシア、ファルカタ、ポプラ、ユーカリ、アピトン、アスペン、カランパヤン等の広葉樹のうち単一の樹種のみを原料とする木質繊維板、又はそれら複数の樹種を必要に応じて混在したものを原料とする木質繊維板であることが望ましい。特に、広葉樹を原料とするＭＤＦは、針葉樹を原料とするＭＤＦに比べて耐水性や寸法安定性が良いので好ましく、床材Ａとして有利である。

【0027】

ＪＩＳ Ｋ７１１１に規定されるシャルピー衝撃強さは、本来、硬質プラスチックに適用される規格であるが、本発明では、この規格を木質基材１に適用している。具体的に、図３に示すシャルピー衝撃試験機１０を用いて測定する。この試験機１０は、水平方向の回動軸１１回りに揺動可能なハンマー１２を備え、ハンマー１２はアーム１２ａと、その先端部に設けられ、刃部（図示せず）を有する錘１２ｂとを有し、この錘１２ｂ（刃部）を回動軸１１回りに円弧状の移動軌跡Ｌに沿って回動させるようになっている。そして、木質基材１の試験片Ｐを回動軸１１の真下で錘１２ｂ（刃部）の移動軌跡Ｌ上の位置に固定しておき、錘１２ｂを回動軸１１真下の位置（試験片Ｐの固定位置）から所定の持ち上げ角度αになる位置まで持ち上げ、その錘１２ｂを自重により落下させて回動軸１１回りに回動させ、その途中で刃部により試験片Ｐを破断した後に、錘１２ｂが反対側に振り上がるようにし、そのときの振り上がり角度βを測定する。この振り上がり角度βと持ち上げ角度αとに基づいて吸収エネルギーを求め、この吸収エネルギーを試験片Ｐの断面積で割ることにより、シャルピー衝撃強さを得るようにしている。尚、図３では、試験片Ｐがない場合に錘１２ｂの振り上がり角度β′が持ち上げ角度αと略同じになる状態を左上の仮想線にて示している。

【0028】

このシャルピー衝撃強さは、木質基材１の試験片Ｐにハンマー１２の錘１２ｂによって衝撃が加えられたときにその撓み易さを表しており、数値が大きいほど試験片Ｐが大きく撓んで衝撃エネルギーを吸収する（小さいとそれほど撓むことなく破断する）ものである。

【0029】

木質基材１の密度が６００Ｋｇ／ｍ^３よりも小さいと、床材Ａの表面性能（表面の平滑度や硬度）を確保することが難しく、床材Ａとしての基本性能が得られなくなる。一方、密度が８５０Ｋｇ／ｍ^３よりも大きいと、木質基材１の剛性が大きくなり過ぎ、防音性能を発現させることが困難になる。よって、木質基材１の密度は６００〜８５０Ｋｇ／ｍ^３であるのが好ましい。

【0030】

また、木質基材１のシャルピー衝撃強さが２．２ｋＪ／ｍ^２未満であると、基材１の剛性が強くなり過ぎて撓み難く、防音性能の確保のために、基材１の裏面に溝部を形成するか、緩衝材７を軟らかくしたりその厚さを厚くしたりする必要がある。一方、シャルピー衝撃強さが５．５ｋＪ／ｍ^２を超えると、基材１の剛性が低くなり過ぎて、床材Ａとしての性能が確保できなくなる。そのため、木質基材１のシャルピー衝撃強さは２．２〜５．５ｋＪ／ｍ^２の範囲が好ましい。

【0031】

木質基材１の裏面は平面であり、特許文献１に示されるように、木質基材１の裏面に複数の溝部が互いに平行に並んで形成されていない。この平面に上記緩衝材７が一体的に積層されている。

【0032】

上記防音床材Ａが床下地材上に施工されて防音床構造が構成される。この床構造では、防音床材Ａは通常の床材Ａと同様に施工される。すなわち、上述の如く、例えばコンクリートスラブ上に床下地が施工され、その床下地材上に複数の防音床材Ａ，Ａ，…が並べられて敷き詰められ、隣り合う防音床材Ａ，Ａは、その一方の雌実部２に他方の床材Ａの雄実部３が嵌合されて施工される。

【0033】

したがって、この実施形態では、防音床材Ａにおける木質基材１の密度が６００〜８５０Ｋｇ／ｍ^３の範囲であるので、その基材１の密度は大に保たれ、床材Ａの表面性能（表面の平滑度や硬度）を確保することができる。そして、基材１のシャルピー衝撃強さが２．２〜５．５ｋＪ／ｍ^２の範囲にあることで、その基材１自体が撓み易くなっており、衝撃に伴う発生エネルギーを床材Ａ自体の変形により吸収して防音性能を高めることができる。

【0034】

また、木質基材１の裏面は平面であり、その裏面に複数の溝部が形成されておらず、基材１のみによって剛性を低くして撓み易くし防音性能を発現させている。そのため、基材１を薄くすることが可能であり、ひいては床材Ａそのものを薄くすることが可能になり、新築住宅用やリフォーム用途等、厚みの制限をうけることなく幅広く利用することができる。さらに、基材１裏面の緩衝材７として柔軟性が高い性質のものを用いたり、その厚さを厚くしたりする必要がなくなり、床材Ａとしての適正使用の条件が狭くなることや、基材１と緩衝材７がそれぞれ有する剛性の差に起因する実部２，３の負担の増大によって実折れが生じることはなくなる。

【0035】

また、木質基材１がアカシア、ファルカタ、ポプラ、ユーカリ、アピトン、アスペン、カランパヤン等の広葉樹を原料とするＭＤＦ（木質繊維板）であることにより、上記比重及びシャルピー衝撃強さの各範囲が特定された木質基材１を容易かつ確実に得ることができる。その理由の１つとして、これら広葉樹の原料は他の樹種に比べて比較的長い繊維を有しており、その長繊維によって木質基材１のシャルピー衝撃強さが増大して上記範囲に含まれるようになると推測される。

【実施例】

【0036】

次に、具体的に実施した実施例について説明する。

【0037】

［衝撃音低減性能試験］
（実施例１）
木質基材１はアカシアを原料とする厚さ４ｍｍのＭＤＦ（アカシアＭＤＦ）であり、その比重は７３０Ｋｇ／ｍ^３とした。シャルピー衝撃強さの平均値は３．７１ｋＪ／ｍ^２であった。この木質基材１の裏面は溝部が形成されていない平面であり、その裏面に厚さ２．７ｍｍのウレタン系樹脂の発泡体からなる緩衝材７を接着して積層し、表面には化粧材６としてシート化粧材を接着により積層した。

【0038】

（実施例２）
緩衝材７は厚さ３．５ｍｍの不織布とした。それ以外は実施例１と同じである。

【0039】

（実施例３）
木質基材１はアカシアを原料とする厚さ４ｍｍのＭＤＦであり、その比重は８２０Ｋｇ／ｍ^３とした。シャルピー衝撃強さの平均値は４．９８ｋＪ／ｍ^２であった。この木質基材１の裏面は溝部が形成されていない平面とし、その裏面に実施例２と同様の厚さ３．５ｍｍの不織布からなる緩衝材７を接着して積層し、表面にはシート化粧材を接着により積層した。

【0040】

（比較例１）
木質基材１は厚さ９ｍｍのラワン合板であり、その比重は４６０Ｋｇ／ｍ^３でシャルピー衝撃強さの平均値は１．３５ｋＪ／ｍ^２であった。この木質基材１の裏面に一定深さの複数の溝部を平行に形成し、その裏面に厚さ４．５ｍｍのウレタン系樹脂の発泡体からなる緩衝材７を接着して積層し、表面には突板からなる化粧材６を接着により積層した。

【0041】

このような実施例１〜３及び比較例１について、軽量床衝撃音低減性能のΔＬＬ（Ｉ）−４等級の基準レベルに対する改善量（単位ｄＢ）を測定したところ、図４に示す結果が得られた。

【0042】

この図４の結果を見ると、実施例１〜３のいずれも床衝撃音レベルの改善量が比較例１と同じかそれよりも大きくなっている。このことで、木質基材１の密度を６００〜８５０Ｋｇ／ｍ^３とし、シャルピー衝撃強さを２．２〜５．５ｋＪ／ｍ^２とすることで、床衝撃音レベルを低減でき、本願発明の効果が裏付けられている。

【0043】

［吸放湿試験］
（実施例４）
木質基材１はアカシア（広葉樹系）を原料とする厚さ２．７ｍｍのＭＤＦであり、その比重は８４０Ｋｇ／ｍ^３とした。

【0044】

（実施例５）
木質基材１は、広葉樹系の様々な樹種が混じった混合樹種を原料とする厚さ９ｍｍのＭＤＦであり、その比重は７５０Ｋｇ／ｍ^３とした。

【0045】

（比較例２）
木質基材１は非パイン系の針葉樹系を原料とする厚さ２．７ｍｍのＭＤＦであり、その比重は８２０Ｋｇ／ｍ^３とした。

【0046】

（比較例３）
木質基材１は非パイン系の針葉樹系を原料とする厚さ２．７ｍｍのＭＤＦであり、その比重は８４０Ｋｇ／ｍ^３とした。

【0047】

（比較例４）
木質基材１はパイン系の針葉樹系を原料とする厚さ９ｍｍのＭＤＦであり、その比重は６６０Ｋｇ／ｍ^３とした。

【0048】

実施例４，５及び比較例２〜４について吸放湿試験を行った。この試験は、試験片を温度４０℃、湿度９０％の条件下で１日放置した後に温度４０℃、湿度４０％の条件下で１日放置したときの長さ変化率及び厚さ膨張率と、試験片を温度４０℃で乾燥雰囲気中に１日放置した後に温度４０℃で湿度９０％の条件下で１日放置したときの長さ変化率とを調べた。その結果を図５に示す。

【0049】

この図５の結果を見ると、実施例４，５の広葉樹系のＭＤＦは、比較例２〜４の針葉樹系のＭＤＦに比べ、長さ変化率が低く厚さ膨張率も低くなっている。このことで、広葉樹を原料とするＭＤＦは、針葉樹を原料とするＭＤＦに比べて良好な耐水性及び寸法安定性が得られていることが判る。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本発明は、木質基材の密度を大に保って床材の表面性能を確保しつつ、基材自体を撓み易くして防音性能を高めることができるので、防音床材に極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。

【符号の説明】

【0051】

Ａ 防音床材
１ 木質基材
６ 化粧材
７ 緩衝材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】