(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表層材とクッション材とを少なくとも備えた防音床材であって、繊維ボードからなるクッション材は上層と下層からなると共に上層を下層に対して硬度を高くし、硬度の高い上層に温水パイプのような床暖房手段を埋設したことを特徴とする床暖房機能付防音床材。
【請求項２】
床暖房手段は温水あるいは電気による熱源を利用したことを特徴とする請求項１記載の床暖房機能付防音床材。
【請求項３】
表層材は少なくとも木粉樹脂複合材と表面化粧単板よりなることを特徴とする請求項１記載の床暖房機能付防音床材。
【請求項４】
表層材はクッション材と分離可能となっていることを特徴とする請求項１記載の床暖房機能付防音床材。
【請求項５】
表層材はクッション材と一体となっていることを特徴とする請求項１記載の床暖房機能付防音床材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は床スラブ等の上に直貼りできる床暖房機能付防音床材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に直貼り防音床は、床材を建築物の床スラブ等の上に直接貼り付ける工法で施工されるものであり、主に軽量床衝撃音を低減することを目的としており、床表面に加わる衝撃力を緩和し、階下に伝わる衝撃音を低減するものである。
【０００３】
従来、この種の直貼りの防音床の施工に用いる木質の防音床材は、板材部に溝を設けることにより曲げ剛性を低減させる、クッション材を積層させることにより床全体の総合的な単位面積当たりのバネ定数を低減させる、制振材を積層させることにより衝撃により発生した振動を減衰させる、などの方策により衝撃緩和作用をもたらし防音性能を向上させている。
【０００４】
また、床暖房については表面材の裏面側に暖房手段を埋設した床暖房パネルは周知である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現行の木質の防音床材はバネ定数や曲げ剛性を低減させて防音性能を向上させているために歩行感が悪くなるという問題を生じやすく、また従来の床暖房パネルには防音性能が防音性能が考慮されていないため、コンクリートの床スラブなどの建築物上に直貼りすることができず、防音性能を得るためには床暖房機能を有するパネルの上に現行の直貼り防音床材を貼る必要があった。このため床としての総厚が周辺の床暖房機能を持たない床材と比較して厚くなるため、マンションなどの集合住宅などでは直貼り工法による床暖房が不可能であった。
【０００６】
さらに主に合板を基材に使用しているために湿度による寸法変化を生じやすく、吸湿による突き上げや乾燥による目隙、表面化粧材のクラック発生などの問題を生じやすく、表面もあまり平滑でないためにＶ溝へのストッキング、靴下の引っ掛かりなどを生じやすいという問題がある。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、防音性能を得ながら歩行感を改善し、コンクリートの床スラブにも直貼りが可能で、マンションなどの床暖房を可能にさせ、しかも表面硬度や平滑性を向上でき、温湿度に対する寸法安定性を向上できる床暖房機能付防音床材を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の請求項１の床暖房機能付防音床材は、表層材１とクッション材２とを少なくとも備えた防音床材であって、繊維ボードからなるクッション材２は上層２ａと下層２ｂからなると共に上層２ａを下層２ｂに対して硬度を高くし、硬度の高い上層２ａに温水パイプのような床暖房手段３を埋設したことを特徴とする。上記のようにクッション材３に暖房手段を収納したことにより、防音性能を得ながら歩行感を改善し、コンクリートの床スラブにも直貼り可能で、マンションなどの床暖房を可能にさせることができる。しかも表面硬度や平滑性を向上でき、温湿度に対する寸法安定性を向上できる。また上層２ａの硬度を下層２ｂに対して高くすることで床材としての耐荷重性を満足させながら、下層２ｂのクッション性を上層２ａに対して高くすることでクッション材２自体の総合的な単位面積当たりのバネ定数の低減が図れ、防音性能を向上させることができる。
【０００９】
また本発明の請求項２の床暖房機能付防音床材は、請求項１において、床暖房手段は温水あるいは電気による熱源を利用したことを特徴とする。クッション材２に温水パイプやコードヒータ、感熱線ヒータのような線状ヒータ、フィルムヒータのような面状ヒータを収納することで、防音性能と暖房機能を有したクッション材２を得ることができる。これにより外部の温水源と電源とを接続することで、簡単に床暖房機能を備えた防音床材を得ることができる。
【００１０】
また本発明の請求項３の床暖房機能付防音床材は、請求項１において、表層材１は少なくとも木粉樹脂複合材４と表面化粧単板５よりなることを特徴とする。表層材１が木粉樹脂複合材４を有するため、硬度が高く平滑な平面が得られる。また木粉樹脂複合材４は合板などと比較して温湿度に対する寸法安定性が高い材料であり、目隙、突き上げ、表面化粧単板５のクラック発生などが低減される。
【００１１】
また本発明の請求項４の床暖房機能付防音床材は、請求項１において、表層材１はクッション材２と分離可能となっていることを特徴とする。この構成により、クッション材２のサイズを表層材１のサイズより大きくすることで、床暖房機能部分の接続箇所を低減することができ、クッション材２を施工した後に表層材１を接着あるいはその他の手段で貼り込んで行くことができる。また表層材１を粘着材などの再剥離可能な手段で止めることで、リフォーム時には表層材１のみをを貼り替えることができ、省施工化が図れる。
【００１２】
また本発明の請求項５の床暖房機能付防音床材は、請求項１において、表層材１はクッション材２と一体となっていることを特徴とする。この構成により、床暖房機能付防音床材を現行の直貼り防音床材と同様の方法で施工することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
床暖房機能付防音床材Ａは図１乃至図３に示すようにクッション材２の上に表層材１を積層し、クッション材２に床暖房手段３を収納して形成されている。床暖房手段３としては温水パイプ３ａやコードヒータ、感熱線ヒータのような線状ヒータ、フィルムヒータのような面状ヒータ等があるが、本例の場合、温水パイプ３ａをクッション材２に埋設してある。クッション材２の上に表層材１を積層するとき、アルミニウムのような均熱板６を介して積層してある。そしてこの床暖房機能付防音床材Ａはコンクリートよりなる床スラブ７の上に直貼りして敷設されるようになっている。
【００１５】
この床暖房機能付防音床材Ａのクッション材２としては麻、綿、パーム、合成繊維、バインダー等からなる繊維ボードを使用する。これによりクッション材２の厚さ、比重の調整、表面への加工などに自由度が出るため、クッション材２自体の総合的な単位面積当たりのバネ定数の低減による防振効果と繊維系材料による制振効果が容易に得られ、防音性能を向上させることができると共に、歩行感、荷重に対する耐へこみ性を向上させることができる。
【００１６】
またクッション材２としての繊維ボードは裏面にエンボスのような複数個の凸部８を有し、総厚が少なくとも９ｍｍ以上で（望ましくは総厚が９〜１５ｍｍ）、比重が０．２〜０．３で、バネ定数が１．５×１０６〜１．５×１０７Ｎ／ｍ／ｍ２で、損失係数が１２５〜５００Ｈｚで０．２以上が望ましい。繊維ボードの比重を０．２〜０．３としたのは、比重が上記数値より低くなると、歩行感が悪くなると共に耐荷重性が低下するためであり、比重が上記数値より高くなると防音性能が低下すると共に床暖房機能付防音床材Ａを大サイズにすると重くなるという問題があるためである。また繊維ボードの総厚を９〜１５ｍｍとしたのは、９ｍｍ以下では防音性能が低下するためであり、厚さを厚くし過ぎると既存のフロアーとの納まりが悪いためである。繊維ボードの裏面にエンボスのような複数個の凸部８が有ると、エンボスのような凸部８に局所的に力が作用することでバネによる防振効果が高まり、図１や図２に示すような形状でＬ値が約３低下する。バネ定数を１．５×１０６〜１．５×１０７Ｎ／ｍ／ｍ２としたのは、バネ定数が１．５×１０６Ｎ／ｍ／ｍ２以下であると、歩行感や耐荷重性が低下するためであり、バネ定数が１．５×１０７Ｎ／ｍ／ｍ２以上とすると防音性能が出ないためである。損失係数（振動が内部で熱エネルギーに変換されて振動エネルギーが減衰する量）が１２５〜５００Ｈｚで０．２以上とするのは０．２以下になると防音性能の作用が小さいためである。損失係数が大きくなり過ぎると、軟らかくなると共に剥離の可能性が生じるためである。
【００１７】
また図１や図２に示すように繊維ボードよりなるクッション材２を上層２ａと下層２ｂとの２層構造としてある。このとき上層２ａは下層２ｂに対して硬度が高く、下層２ｂは上層２ａに対してクッション性が高い。このように上層２ａの硬度を下層２ｂに対して高くすることで床材としての耐荷重性を満足させながら、下層２ｂのクッション性を上層２ａに対して高くすることでクッション材２自体の総合的な単位面積当たりのバネ定数の低減が図れ、防音性能を向上させることができる。また下層２ｂは上層２ａよりパーム量を減少させるとともに、そのぶん極短繊維を配合することも好ましい。上層２ａのパーム量を下層２ｂに対して高くすることで床材として耐荷重性を満足させ、下層２ｂのパーム量を減少させた分、極短繊維を配合することで、繊維の絡みをよくしてクッション材２の層間剥離強度を高めながら、クッション性を高めてクッション材２自体の総合的な単位面積当たりのバネ定数の低減が図れ、防音性能を向上させることができる。
【００１８】
またクッション材２として用いる繊維ボードは断熱性も優れているため、コンクリートの床スラブ７の上に直貼りしても効率よく表層材１を加熱し、床暖房の性能を出すことができる。
【００１９】
また図１の例では表層材１は木粉樹脂複合材４の表面に表面化粧単板５を積層して形成されている。木粉樹脂複合材４の裏面には複数の切り溝１０を穿設してある。表層材１が木粉樹脂複合材４を有するため、硬度が高く平滑な平面が得られる。また木粉樹脂複合材４は合板などと比較して温湿度に対する寸法安定性が高い材料であり、目隙、突き上げ、表面化粧単板５のクラック発生などが低減される。この木粉樹脂複合材４とは、木粉と熱可塑性樹脂が配合されたものである。ここで、木粉樹脂複合材４の全量に対する木粉の配合比は２０〜７０％（重量比）が望ましく、配合される熱可塑性樹脂としては、例えばポリプロピレン、ポリエチレン等のオレフィン系熱可塑性樹脂が使用される。さらに十分な表面硬度を得るためには木粉樹脂複合材４層の厚さは２ｍｍ以上が望ましい。また図２の例では表層材１は合板９の上に表面化粧単板５を積層して形成されている。合板９は裏面に複数の切り溝１０を穿設してある。
【００２０】
また床暖房機能付防音床材Ａはクッション材２の上に表層材１を並べて接続されるのであるが、隣り合う表層材１は木粉樹脂複合材４や合板９の端面に設けた雌実１１ａと雄実１１ｂとによりなる実部１１を実結合して接続される。
【００２１】
また床暖房機能付防音床材Ａの表層材１はクッション材２と分離可能となっていることが望ましい。この場合、クッション材２のサイズを表層材１のサイズより大きくすることで、床暖房機能部分の接続箇所を低減することができ、クッション材２を施工した後に表層材１を接着あるいはその他の手段で貼り込んで行くことができる。また表層材１を粘着材などの再剥離可能な手段で止めることで、リフォーム時には表層材１のみをを貼り替えることができ、省施工化が図れる。また表層材１はクッション材２と一体となっていることも好ましい。この場合、床暖房機能付防音床材Ａを現行の直貼り防音床材Ｂと同様の方法で施工することができる。床暖房機能付防音床材Ａのクッション材２と表層材１とが一体の場合、図４に示すように床スラブ７の上に敷設でき、床暖房機能付防音床材Ａのクッション材２と表層材１とが分離可能の場合、図５に示すようにクッション材２を敷設してから表層材１を敷設できる。
【００２２】
また図３の例の場合、部屋の周辺はクッション材２に床暖房手段を有しない防音床材Ａ′が敷設され、床暖房の必要な箇所にのみ床暖房機能付防音床材Ａが敷設されている。
【００２３】
なお、図６は現行のＬＬ−４５レベルの木質直貼り防音床材Ｂの市販品の構成図である。クッション材２′の表面側には合板９′を貼ってあり、合板９′の表面側には表面化粧材５を貼ってあり、合板９′の裏面側には切り溝１０′を設けてある。この防音床材Ｂが床スラブ７の上に敷設されている。隣り合う防音床材Ｂは雌実１１ａ′と雄実１１ｂ′よりなる実部１１′の嵌合で接続される。
【００２４】
以下、本発明を実施例により詳述する。
［実施例１］
厚さ１１．５ｍｍの繊維ボードの表面に厚さ３００μｍのアルミニウム箔、厚さ３ｍｍの木粉樹脂複合材、紙間強度を向上させた厚さ７０μｍの強化紙、厚さ０．２５ｍｍの表面化粧単板を順次積層する。繊維ボードは上層が厚さ５．５ｍｍ、比重０．３で、重量比でパーム３０％、極細麻２０％、雑綿１５％、オレフィン系バインダー３５％の組成からなり、下層が厚さ６．０ｍｍ、比重０．２で、裏面に高さ１．５ｍｍ、１０ｍｍφの球面状エンボスが１３ｍｍのピッチで加工されており、重量比でパーム１０％、極細麻２０％、雑綿１５％、極短繊維２０％、オレフィン系バインダー３５％の組成からなる。繊維ボードの内部には７．２ｍｍφの架橋ポリエチレン製温水パイプが内蔵されている。アルミニウム箔は繊維ボードの表面に接着されている。木粉樹脂複合材は木粉とポリプロピレンを３０：７０（重量比）で配合したもので、裏面には深さ１ｍｍ、幅２ｍｍで幅方向に切られた溝が長手方向に３０ｍｍのピッチで入っている。強化紙は目付５０ｇ／ｍ２で木粉樹脂複合材とは熱融着で貼り合わされている。表面化粧単板は強化紙に接着される。表面は現行床材と同様のウレタン塗装仕上げとする。木粉樹脂複合材とアルミニウム箔の界面は粘着材により固定する。粘着材としてはアクリル系両面テープ｛日東電工（株）Ｎｏ．５０１Ｋ｝を用いる。上記のようにして図１に示すような構造に構成した実施例１の床暖房機能付防音床材と、図６に示すような構造の現行のＬＬ−４５レベルの木質直貼り防音床材（市販品）との評価を以下に示す。
［実施例２］
厚さ１１．５ｍｍの繊維ボードの表面に厚さ３００μｍのアルミニウム箔、厚さ５ｍｍの合板、厚さ０．２５ｍｍの表面化粧単板を順次積層する。繊維ボードは上層が厚さ５．５ｍｍ、比重０．３で、重量比でパーム３０％、極細麻２０％、雑綿１５％、オレフィン系バインダー３５％の組成からなり、下層が厚さ６．０ｍｍ、比重０．２で、裏面に高さ１．５ｍｍ、１０ｍｍφの球面状エンボスが１３ｍｍのピッチで加工されており、重量比でパーム１０％、極細麻２０％、雑綿１５％、極短繊維２０％、オレフィン系バインダー３５％の組成からなる。繊維ボードの内部には７．２ｍｍφの架橋ポリエチレン製温水パイプが内蔵されている。アルミニウム箔は繊維ボードの表面に接着されている。合板は厚さ２．５ｍｍの３プライ合板２枚を互いに直交方向に積層したもので、裏面には深さ２ｍｍ、幅１ｍｍで幅方向に切られた溝が長手方向に１２ｍｍのピッチで入っている。表面化粧単板は合板の最表面の繊維方向と直交する方向に接着される。表面は現行床材と同様のウレタン塗装仕上げとする。合板とアルミニウム箔の界面は粘着材により固定する。粘着材としてはアクリル系両面テープ｛日東電工（株）Ｎｏ．５０１Ｋ｝を用いる。上記のようにして図２に示すような構造に構成した実施例２の床暖房機能付防音床材と、図６に示すような構造の現行のＬＬ−４５レベルの木質直貼り防音床材（市販品）との評価を以下に示す。
【００２５】
そして軽量床衝撃音レベル、圧縮試験、キャスター試験等の試験の結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
0003659060.tif 000002
【００２７】
この結果、本発明の実施例の構成により、床暖房機能を有し軽量床衝撃音レベルがＬ−４５レベルでありながら、歩行感、キャスターなどによる凹みが改善されることがわかる。また表層材に木粉樹脂複合材を用いることで、寸法安定性、耐クラック性も改善することができることがわかる。
【００２８】
また実施例１、２において、耐荷重性、表層材の実部の強度の評価結果を以下の表２に示す。
【００２９】
【表２】
0003659060.tif 000003
【００３０】
表層材が合板の場合は、厚さ２．５ｍｍの３プライ合板２枚を直交方向に積層して６プライにすることにより、上から３〜５プライ部分に実を切ることで十分な実強度が得られ、また裏面に深さ２〜３ｍｍの溝を切っても表面から３プライ残るため、十分な強度が得られる。表層材が木粉樹脂複合材の場合は、木粉樹脂複合材自体に十分な強度が得られ、合板を用いるよりも表層材を薄くできる。
【００３１】
実施例１、２の繊維ボードについて、ＪＩＳＫ−６３８５に従って測定した静的バネ定数、片持ち梁における加振力と振動加速度から得られる共振特性より算出した損失係数を表３に示す。
【００３２】
【表３】
0003659060.tif 000004
【００３３】
繊維ボードは、それ自体のバネ定数が小さい上に裏面のエンボス部に局部的に力が作用して防振効果を高めており、それと同時に床衝撃音において防音性能を決定する低周波数領域のうち、１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ付近での損失係数が大きいため、クッション材自体の総合的な単位面積当たりのバネ定数の低減による防振効果と繊維系材料による制振効果が容易に得られる。
【００３４】
さらに２種類の組成の２層構成の繊維ボード、及び比重０．１５、厚さ９ｍｍ、裏面に高さ１．５ｍｍ、１０ｍｍφの球面状のエンボスが１３ｍｍのピッチで加工された単層構成ボードについての剥離強度の結果を表４に示す。
【００３５】
【表４】
0003659060.tif 000005
【００３６】
（２）の組成が実施例１、２の繊維ボードであるが、下層のパーム量を減少させたぶん極短繊維を配合することで、（１）と比較して繊維間の絡みをよくしてクッション材の層間剥離強度を高めながら、クッション性を高めてクッション材自体の総合的な単位面積当たりのバネ定数の低減が図れ、防音性能を向上させることができる。
【００３７】
さらに単層構成の繊維ボードを比重０．１５にすると（３）のように剥離強度が十分でなく、比重を０．３にすると防音性能がＬ−５５レベルとなるため、繊維ボードの比重としては０．２〜０．３が望ましい。
【００３８】
また集合住宅などではドアなどの開口部との取り合いの関係から厚さ１５ｍｍ以下の床材が望ましいが、実施例１の繊維ボードの総厚を６．０ｍｍとすると防音性能がＬ−５０レベルとなるため、繊維ボードの総厚は９〜１５ｍｍが望ましい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の請求項１の発明は、表層材とクッション材とを少なくとも備えた防音床材であって、クッション材に床暖房手段を収納したので、防音性能を得ながら歩行感を改善し、コンクリートの床スラブにも直貼り可能で、マンションなどの床暖房を可能にさせることができるものであり、しかも表面硬度や平滑性を向上でき、温湿度に対する寸法安定性を向上できるものである。また上層の硬度を下層に対して高くすることで床材としての耐荷重性を満足させながら、下層のクッション性を上層に対して高くすることでクッション材自体の総合的な単位面積当たりのバネ定数の低減が図れ、防音性能を向上させることができるものである。
【００４０】
また本発明の請求項２の発明は、請求項１において、床暖房手段は温水あるいは電気による熱源を利用したので、クッション材に温水パイプやコードヒータ、感熱線ヒータのような線状ヒータ、フィルムヒータのような面状ヒータを収納することで、防音性能と暖房機能を有したクッション材を得ることができるものであり、これにより外部の温水源と電源とを接続することで、簡単に床暖房機能を備えた防音床材を得ることができるものである。
【００４１】
また本発明の請求項３の発明は、請求項１において、表層材は少なくとも木粉樹脂複合材と表面化粧単板よりなるものであって、表層材が木粉樹脂複合材を有するため、硬度が高く平滑な平面が得られるものであり、また木粉樹脂複合材は合板などと比較して温湿度に対する寸法安定性が高い材料であり、目隙、突き上げ、表面化粧単板のクラック発生などが低減されるものである。
【００４２】
また本発明の請求項４の発明は、請求項１において、表層材はクッション材と分離可能となっているので、クッション材のサイズを表層材のサイズより大きくすることで、床暖房機能部分の接続箇所を低減することができ、クッション材を施工した後に表層材を接着あるいはその他の手段で貼り込んで行くことができるものであり、また表層材を粘着材などの再剥離可能な手段で止めることで、リフォーム時には表層材のみをを貼り替えることができ、省施工化が図れるものである。
【００４３】
また本発明の請求項５の発明は、請求項１において、表層材はクッション材と一体となっているので、床暖房機能付防音床材を現行の直貼り防音床材と同様の方法で施工することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例の床暖房機能付防音床材を示す断面図である。
【図２】同上の他例の床暖房機能付防音床材を示す断面図である。
【図３】    同上の床暖房機能付防音床材を施工する状態を示す斜視図である。
【図４】  同上の表層材とクッション材が一体の床暖房機能付防音床材を敷設する状態を示す斜視図である。
【図５】  同上の表層材とクッション材とを分離した床暖房機能付防音床材を敷設する状態を示す斜視図である。
【図６】  現行の防音床材の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ  防音床材
１  表層材
２  クッション材
３  床暖房手段
４  木粉樹脂複合材
５  表面化粧単板
【図１】
0003659060.tif 000006
【図２】
0003659060.tif 000007
【図３】
0003659060.tif 000008
【図４】
0003659060.tif 000009
【図５】
0003659060.tif 000010
【図６】
0003659060.tif 000011