(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
床版と前記床版を支持する梁と、前記梁と前記床版との間に設置される防音材とを備えており、床衝撃音を低減する防音床構造であって、
前記防音材が、平板状の基材と複数の凸部とを備えており、前記各凸部が前記基材の表面及び裏面の少なくとも一方に設けられており、前記各凸部が、前記表面又は前記裏面から所定の高さで設けられており、前記表面又は前記裏面上で、相対的に高い高さの一方の前記凸部と、前記一方の凸部の次に高い高さの他方の前記凸部との高さの差が、前記一方の凸部の高さの５〜５０％であり、前記各凸部が高振動減衰材から形成されており、前記高振動減衰材が、１０ｍｍの厚さの３００ｍｍ角の平板に成型され、前記平板を５０ｍｍの厚さの５００ｍｍ角の水平な鉄板上に設置し、前記平板上１００ｃｍの高さから所定のゴルフボールを自由落下させたとき、前記平板が、３０ｍｓ以下の振動減衰時間を示し、前記一方の凸部が前記床版又は前記梁と接触しており、前記他方の凸部と、前記床版又は前記梁との間に隙間が形成されており、前記基材の表面又は裏面上の前記凸部の頂面の面積の総和が、前記基材の面積の１３〜４０％であり、前記基材の表面又は裏面上の前記各凸部のうち、最も高い高さの前記凸部の頂面の面積の総和が、前記基材の面積の２．５〜１１．５％であり、前記基材が帯状であり、複数の前記一方の凸部が前記基材の長さ方向に列状に設けられており、複数の前記他方の凸部が前記基材の長さ方向に列状に設けられており、前記床版に衝撃が加わったとき、前記他方の凸部が前記床版又は前記梁と接触し、前記他方の凸部が圧縮変形することを特徴とする、防音床構造。
【請求項２】
前記高振動減衰材が、ポリマー構成成分として、５〜３０重量％のポリノルボーネンゴムを含有し、前記ポリマー構成成分１００重量部に対し７〜２５重量部の粘着付与樹脂を含有しており、前記粘着付与樹脂が８０〜１２０℃の軟化点を有し、前記ポリマー構成成分１００重量部に対し１０〜３０重量部の軟化剤を含有しており、比重が１．３〜１．８であることを特徴とする、請求項１記載の防音床構造。
【請求項３】
前記防音材を幅方向に切って見た時、前記基材の中間部に前記一方の凸部が設けられており、前記基材の両縁部のそれぞれに前記他方の凸部が設けられており、前記他方の凸部の外側の裾部が、前記他方の凸部の内側の裾部より緩やかに３０〜６０°の傾斜角で傾斜して突出していることを特徴とする、請求項１又は２記載の防音床構造。
【請求項４】
床版と前記床版を支持する梁との間に設置され、床衝撃音を低減するための防音材であって、
前記防音材が、平板状の基材と複数の凸部とを備えており、前記各凸部が前記基材の表面及び裏面の少なくとも一方に設けられており、前記各凸部が、前記表面又は前記裏面から所定の高さで設けられており、前記表面又は裏面上で、相対的に高い高さの一方の前記凸部と、前記一方の凸部の次に高い高さの他方の前記凸部との高さの差が、前記一方の凸部の高さの５〜５０％であり、前記各凸部が高振動減衰材から形成されており、前記高振動減衰材が、１０ｍｍの厚さの３００ｍｍ角の平板に成型され、前記平板を５０ｍｍの厚さの５００ｍｍ角の水平な鉄板上に設置し、前記平板上１００ｃｍの高さからゴルフボールを自由落下させたとき、前記平板が、３０ｍｓ以下の振動減衰時間を示し、前記一方の凸部が前記床版又は前記梁と接触し、前記他方の凸部と前記床版又は前記梁との間に隙間が形成され、前記基材の表面又は裏面上の前記凸部の頂面の面積の総和が、前記基材の面積の１３〜４０％であり、前記基材の表面又は裏面上の前記各凸部のうち、最も高い高さの前記凸部の頂面の面積の総和が、前記基材の面積の２．５〜１１．５％であり、前記基材が帯状であり、複数の前記一方の凸部が前記基材の長さ方向に列状に設けられており、複数の前記他方の凸部が前記基材の長さ方向に列状に設けられており、前記床版に衝撃が加わったとき、前記他方の凸部が前記床版又は前記梁と接触し、前記他方の凸部が圧縮変形することを特徴とする、防音材。
【請求項５】
前記防音材を幅方向に切って見た時、前記基材の中間部に前記一方の凸部が設けられており、前記基材の両縁部のそれぞれに前記他方の凸部が設けられており、前記他方の凸部の外側の裾部が、前記他方の凸部の内側の裾部より緩やかに３０〜６０°の傾斜角で傾斜して突出していることを特徴とする、請求項４記載の防音材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床版と前記床版を支持する梁と、前記梁と前記床版との間に設置される防音材とを備えており、床衝撃音を低減する防音床構造に関する。また、本発明は、防音材に関し、更に詳しくは、床版と前記床版を支持する梁との間に設置され、床衝撃音を低減するための防音材に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、建築物において、梁と床版との間には、何も設けないか、薄いフェルトや発泡ポリエチレン等の防音材を設ける程度であった。かかる防音材は、梁と床版との接触によって生じるこすれ音を防止し、梁と床版裏面との凹凸を吸収することはできるが、重量床衝撃音の低減効果はない。
【０００３】
一方、以前より、重量床衝撃音の低減対策として、ゴムを始めとする様々なポリマー類が多く検討されたものの、好結果が得られず、薄いフェルトや発泡ポリエチレン等が相変わらず使用されている。
【０００４】
ゴム類等のポリマーは、重量床衝撃音の低減効果を得るため、硬度、変形量について主として検討された。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかるポリマーからなる防音材は、硬度や形状へのこだわりにより、圧縮永久歪みが大きく設計されている。
【０００６】
本発明者の研究によれば、かかるポリマーから形成された防音材は、床版荷重が大きいため、長期間の安定した圧縮変形量を維持することはできないことがわかった。圧縮変形量が維持できなくなった防音材は、衝撃の吸収力が弱まり、経時的に防音効果がなくなるという致命的欠陥が生じるのである。
【０００７】
このように、本発明者は、床構造において使用される防音材は、フェルトや発泡ポリエチレン、ポリマー等の厚みを増したり、圧縮永久歪みを大きくしても、重量床衝撃音を効果的に改善することができないことを突き止めた。
【０００８】
本発明は、重量床衝撃音の低減効果が永続する、防音床構造を得ることを課題とする。また、本発明は、重量床衝撃音の低減効果が永続するものであって、量的に使用し得るコストの防音材を得ることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、床版と前記床版を支持する梁と、前記梁と前記床版との間に設置される防音材とを備えており、床衝撃音を低減する防音床構造であって、前記防音材が、平板状の基材と複数の凸部とを備えており、前記各凸部が前記基材の表面及び裏面の少なくとも一方に設けられており、前記各凸部が、前記表面又は前記裏面から所定の高さで設けられており、前記表面又は前記裏面上で、相対的に高い高さの一方の前記凸部と、前記一方の凸部の次に高い高さの他方の前記凸部との高さの差が、前記一方の凸部の高さの５〜５０％であり、前記各凸部が高振動減衰材から形成されており、前記高振動減衰材が、１０ｍｍの厚さの３００ｍｍ角の平板に成型され、前記平板を５０ｍｍの厚さの５００ｍｍ角の水平な鉄板上に設置し、前記平板上１００ｃｍの高さから所定のゴルフボールを自由落下させたとき、前記平板が、３０ｍｓ以下の振動減衰時間を示し、前記一方の凸部が前記床版又は前記梁と接触しており、前記他方の凸部と、前記床版又は前記梁との間に隙間が形成されており、前記基材の表面又は裏面上の前記凸部の頂面の面積の総和が、前記基材の面積の１３〜４０％であり、前記基材の表面又は裏面上の前記各凸部のうち、最も高い高さの前記凸部の頂面の面積の総和が、前記基材の面積の２．５〜１１．５％であり、前記基材が帯状であり、複数の前記一方の凸部が前記基材の長さ方向に列状に設けられており、複数の前記他方の凸部が前記基材の長さ方向に列状に設けられており、前記床版に衝撃が加わったとき、前記他方の凸部が前記床版又は前記梁と接触し、前記他方の凸部が圧縮変形することを特徴とする防音床構造及びかかる防音床構造に用いる防音材に係るものである。
【００１０】
本発明者は、重量床衝撃音の低減効果が永続する、防音床構造を得るため、種々の防音材を試作し、検討した。その結果、以下の知見を得た。
【００１１】
床版には、子供の椅子等からの床への飛び降り等に代表されるように、重くかつ柔らかい衝撃源が衝突すると、衝撃作用時間が長いため、非常に大きな力積が発生する。この床版の衝撃は、梁に伝播し、下階の壁や天井を振動させ、そこからも放射音を発生させる。床版等の振動は長く続き、床版本体からの放射音も大きく長く発生する。
【００１２】
かかる知見の下、本発明者は、床版と梁との間で、床版の衝撃を吸収緩和する種々の手段を検討した。
【００１３】
その結果、本発明者は、床版と梁との間に、複数の凸部が異なる高さで設けられた防音材を介在させることで、床版の衝撃力を長期間にわたって緩和し、かつ床版の衝撃を早期に吸収させることができることを突き止め、本発明に到達した。
【００１４】
かかる防音材は、床版を支持する梁への衝撃入力を段階的に弱め、下階の壁や天井からの放射音を抑制する。また、かかる防音材は、床版の衝撃入力を弱めると共に、床版の衝撃を早期に吸収し、床構造の重量床衝撃音を低減させる。
【００１５】
本発明では、防音材の凸部の高低差は、相対的に高い高さの一方の凸部と、この一方の凸部の次に高い高さの他方の凸部との高さの差が、一方の凸部の高さの５〜５０％になるようにする。また、本発明では、一方の凸部は床版又は梁と接触しており、他方の凸部は床版又は梁との間に隙間を形成している。
【００１６】
本発明の防音床構造では、かかる防音材を梁と床版との間に設けており、床版に衝撃が加わったとき、防音材の相対的に高い凸部が衝撃の吸収のために圧縮変形するとともに、続いて、相対的に低い凸部が衝撃吸収のために圧縮変形することができる。
【００１７】
かかる防音床構造では、段階的な高さの差を有する凸部が、順次、圧縮変形することによって、床版の衝撃を効率的に吸収するとともに、長期間にわたって安定した圧縮変形量を維持することができる。
【００１８】
本発明では、相対的に高い一方の凸部とその次に高い他方の凸部の高さの差が５０％を超えると、一方の凸部が衝撃変形することで、次の高さの他方の凸部が衝撃変形するまでの距離が長過ぎ、重量床衝撃音を低減することができない。また、かかる場合、凸部の座屈変形が生じ易く、安定した圧縮、変形量が得られず、床構造の変位量が大きくなって、経時的な重量床衝撃音の悪化が生じる。
【００１９】
また、逆に、凸部の高さの差が５％未満では、一方の凸部の衝撃変形と他方の凸部の衝撃変形の距離が短過ぎ、次の低い高さの凸部の変形による衝撃緩和の効率が悪くなり、重量床衝撃音の低減効果が悪くなる。
【００２０】
本発明の防音床構造によれば、産業上の利用分野は主として解決が困難である重量床衝撃音の低減に資する一部材としての振動減衰材であり、この技術は衝撃緩和、振動の早期減衰を目的とした、機械、電気、船舶、車輛等多くの分野で利用可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の一例の防音床構造の縦断面図である。図２（ａ）は、本発明の一例の防音材の平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の防音材のＡ−Ａ断面図である。図２（ｃ）は、図２（ａ）の防音材のＢ−Ｂ断面図である。図２（ｄ）は、図２（ａ）の防音材のＣ−Ｃ断面図である。
【００２２】
図３（ａ）は、本発明の他の例の防音材の平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の防音材のＤ−Ｄ断面図である。図３（ｃ）は、図３（ａ）の防音材のＥ−Ｅ断面図である。図３（ｄ）は、図３（ａ）の防音材のＦ−Ｆ断面図である。図３（ｅ）は、図３（ａ）の防音材のＧ−Ｇ断面図である。図３（ｆ）は、図３（ａ）の防音材のＨ−Ｈ断面図である。図４（ａ）は、本発明の更に他の例の防音材の平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の防音材のＪ−Ｊ断面図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）の防音材のＫ−Ｋ断面図である。図５は、本発明のまた他の例の防音材の平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の防音材のＬ−Ｌ断面図である。
【００２３】
図１に示すように、本発明の一例の防音床構造１は、床版２と床版２を支持する梁３と、梁３と床版２との間に設置される防音材１１とを備えており、床衝撃音を低減する。
【００２４】
この防音床構造１は、防音材１１が、平板状の基材１２と複数の凸部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂとを備えており、各凸部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂが基材１２の表面１２ａに設けられている。各凸部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂは、図１では示していないが、基材１２の裏面１２ｂに設けることもできる。
【００２５】
各凸部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂは、表面１２ａから所定の高さで、又は各凸部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂが裏面１２ｂに設けられる場合には、裏面１２ｂから所定の高さで設けられる。この表面１２ａ又は裏面１２ｂ上で、相対的に高い高さの一方の凸部１３ａ，１３ｂの高さと、前記一方の凸部１３ａ，１３ｂの次に高い高さの他方の凸部１４ａ，１４ｂの高さとには、一方の凸部１３ａ，１３ｂの高さの５〜５０％の差が設けられている。
【００２６】
一方の凸部１３ａ，１３ｂは、床版２と接触し、又は凸部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂが基材１２の裏面１２ｂに設けられる場合には、梁３と接触しており、他方の凸部１４ａ，１４ｂは、床版２又は梁３との間に隙間４が形成されている。
【００２７】
この防音床構造１では、床版２に衝撃が加わったとき、他方の凸部１４ａ，１４ｂが床版２又は梁３と接触し、他方の凸部１４ａ，１４ｂが圧縮変形することによって、防音床構造から生ずる重量床衝撃音を低減する。
【００２８】
本発明の防音床構造では、図２〜図５に示す防音材を用いることができる。図２（ａ）〜図２（ｄ）に示す防音材１１では、帯状の基材１２が用いられている。複数の一方の凸部１３ａ，１３ｂが基材１２の長さ方向に列状に設けられており、複数の他方の凸部１４ａ，１４ｂが基材１２の長さ方向に列状に設けられている。
【００２９】
また、この防音材１１では、図２（ａ）に示すように、凸部１３ａ，１３ｂの両側には、凸部１３ａ，１３ｂと長手方向に位置をずらして、凸部１３ａ，１３ｂより高さの低い凸部１４ａ，１４ｂが形成されている。
【００３０】
図２（ｄ）に示すように、この防音材１１は、幅方向に切って見た時、基材１２の中間部に一方の凸部１３ａ，１３ｂが設けられており、基材１２の両縁部のそれぞれに他方の凸部１４ａ，１４ｂが設けられている。
【００３１】
この防音材１１では、図２（ｄ）に示すように、防音材を幅方向で切って見た時、複数の一方の凸部１３ａ，１３ｂが設けられており、一方の凸部１３ａ，１３ｂの間に溝１５が設けられている。
【００３２】
また、この防音材１１では、図２（ｄ）に示すように、他方の凸部１４ａ，１４ｂの外側の裾部１４ｃ，１４ｄが、他方の凸部の内側の裾部１４ｅ，１４ｆより緩やかに傾斜して突出している。
【００３３】
図３（ａ）〜図３（ｆ）に示す防音材２１は、基本的には、防音材１１と同様であるが、基材２２の中央に２つ連設した凸部２３ａ，２３ｂは、片方２３ａがもう一方２３ｂより高く、交互に千鳥状に高い凸部２３ａが配置され、両側の凸部２４ａ，２４ｂは中央の低い方の凸部２３ｂと同じ高さとなっている。
【００３４】
また、この防音材２１では、長さ方向に直交する任意の幅方向の断面に、必ず凸部２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂが存在するようになっている。凸部２３ａ，２３ｂの間には、溝２５が設けられている。
【００３５】
図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す防音材３１は、帯状の基材３２の中央に、１個の角錘台状の凸部３３と２個の円錘台状の凸部３４を交互に設け、その両側に長手方向に連続した凸部３５を設けたものである。
【００３６】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す防音材４１では、この防音材４１を長さ方向に切って見た時、帯状の基材４２の両面に、複数の凸部４３，４４，４５，４６が交互に各々異なる高さで繰り返し設けられている。
【００３７】
このように、本発明では、防音材が、複数の高さが異なる凸部を、少なくとも基材の片面に固定し、一体化して形成される。かかる防音材は、梁と床版の間に設けられ、複数の異なる高さの凸部の高さの差が５〜５０％であるため、防音材に床版荷重を負荷したり、床版と梁を固定治具で締付固定した後、床版に衝撃が加わって、防音材が圧縮変形した時に、より低い凸部へ順次衝撃が緩和分散されるながら減衰することになり、比較的薄い厚みでも、重量床衝撃音の低減効果を発揮することができる。
【００３８】
特に、床版と梁とを固定治具で締付固定した場合は、梁と床版が防音音材を介して固定されることになり、床版の両側の端部は固定されることにより床版が衝撃を受けた時、丁度振動の節に当たり振動し難い状況が作られ、防音材との相乗効果で、梁に振動が入力しにくい状況となる。また、大きな衝撃を受けた時には、衝撃源が床版に接触している間は、防音材の段階的振動吸収効果により加振力のピーク値は低減され、衝撃源が床版から離れると、その反力で床版が飛びはねるように動こうとするのを、固定治具で抑制するだけでなく、これによって防音材の効果で抑制力が梁に入力させる力を緩和することができ、床版の振動をより早く減衰する効果が高くなるメリットがある
。
【００３９】
本発明者の研究によれば、重く柔らかい衝撃源で衝撃を受ける場合、衝撃の継続時間が長く力積が大きいため、長期間にわたり永続して衝撃を吸収することは困難であることがわかった。
【００４０】
このために、本発明の防音床構造では、衝撃を緩和する側に、衝撃を段階的に徐々に緩和することができるように、段差を有する凸部を設けて、衝撃を段階的に受ける機構とすることが重要である。かかる機構は、重量床衝撃音を長期間にわたり安定して低減するのに有効である。
【００４１】
本発明では、基材の表面上又は裏面上の凸部の頂面の面積の総和が、基材の面積の１３〜４０％であり、基材の表面又は裏面上の各凸部のうち、最も高い高さの凸部の頂面の面積の総和が、基材の面積の２．５〜１１．５％であるようにすることができる。
【００４２】
最も高い高さの凸部とは、基材からの高さが最も高い凸部をいい、防音材に床版荷重を負荷したり、床版と梁を固定治具で締付固定した時に、床版又は梁と接触する凸部をいう。かかる意味において、最も高い高さの凸部には、凸部自体の物理的な高さが違う凸部も含まれる。
【００４３】
基材の表面又は裏面のいずれか片面に凸部を設けた場合には、最も高い凸部の総面積は、最も高い凸部の頂面の総面積である。また、基材の表面及び裏面の両面に凸部を設けた場合には、基材の表面及び裏面に設けた最も高い凸部の頂面の総面積の１／２となる。
【００４４】
最も高い凸部の頂面の総面積が、基材の面積の２．５〜１１．５％で、かつ、全体の凸部の頂面の総面積が、基材の面積の１３〜４０％であることにより、衝撃吸収作用が強調される。これは、より一層小さな面積の最も高い高さの凸部が変形しながら衝撃を緩和することができるとともに、この最も高い高さの凸部の面積に加え、段階的に床版や梁と接触する追加の凸部の面積の全面積で、衝撃を受け、これらの凸部が変形しながら衝撃を緩和する構造となるためである。
【００４５】
本発明では、図２（ａ）〜（ｄ）及び図３（ａ）〜（ｆ）に示すように、帯状の防音材を用い、凸部を長さ方向に不連続で形成し、かつ、長さ方向に直交する幅方向の任意の位置の断面で、凸部が存在する構造とするのが好ましい。このとき、凸部の個々は、より小さい形状であり、より均一に分散され、より一層衝撃吸収の性能が優れる。
【００４６】
また、凸部をかかる形状で設けることによって、雨天等、施工条件が悪い場合でも、防音材の表面に水が溜まらず、広い面がなく、しかも不連続故に水の膜が形成され難いため、滑り難く、作業面での安全性が増すメリットも生じる。
【００４７】
さらに、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、凸部を防音材の長さ方向に連続した形状で用いる場合には、特に、凸部の頂面をサンドブラスト処理した金型で作製し、表面に微細な凹凸を付けることが、滑りを防止する上で有効である。
【００４８】
本発明では、図２（ａ）〜（ｄ）、図３（ａ）〜（ｆ）及び図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、基材の表面又は裏面上の各凸部のうち、最も低い高さの凸部が床版又は梁と接触するようにし、最も低い高さの凸部の裾部が、３０〜６０°の傾斜角で基材から突出しているのが好ましい。
【００４９】
かかる凸部は、床版や梁によって圧縮された時、凸部が防音材の外側に傾斜してしまい、床版の安定性を損なうことがない。
【００５０】
本発明では、防音床構造に用いる防音材について鋭意検討し、多くの実験を行った結果、かかる防音材が、
１．  防音材の凸部の素材自体が、高振動減衰材からなること。
２．  防音材の安定圧縮変形量が、防音材の総厚みの５０％以内であることで、
好ましい結果を得た。
【００５１】
本発明にかかる凸部は、振動減衰性が大きいことが要求され、特に振動減衰時間が早いものほど良い結果が得られる。振動減衰時間の速さと初期振幅の大きさには相関があり、減衰時間が早い程、初期振幅が小さく、それだけ振動の緩和効果が高い素材であると言える。
【００５２】
高振動減衰材は、この材料を平板に形成して、十分に剛性と質量の大きい平滑な板上に設置した上に、ゴルフボールを１００ｃｍ高さから自由落下させた時、平板上に取付けられた振動ピックアップの振動を測定することにより、ゴルフボール落下直後から振動が止まるまでの振動減衰時間を測定し、これが３０ｍｓ以内の素材のものとする。かかる高振動減衰材は、安定圧縮変形量が防音材の総厚みの５０％以下をクリアーする上で望ましい。
【００５３】
かかる高振動減衰材は、具体的には、１０ｍｍの厚さの３００ｍｍ角の平板に成型され、この平板を５０ｍｍの厚さの５００ｍｍ角の水平な鉄板上に設置し、平板上１００ｃｍの高さからゴルフボールを自由落下させたとき、この平板が、３０ｍｓ以下の振動減衰時間を示す。
【００５４】
振動減衰時間が、３０ｍｓを超えると、徐々に効果が悪くなり、５０ｍｓを超えると、本発明でいう高振動減衰材の範囲から逸脱し、極端に悪くなる。この領域になると最早、形状に様々な工夫をしても、安定した圧縮変形量を満足し、かつ長期供用しても重量衝撃音が悪化しない範囲には入らない。２０ｍｓ以下が更に望ましい。かかる範囲では、より一層衝撃吸収効果が高くなり、形状への制約も少なくなる。
【００５５】
高振動減衰材は、本発明者等が防音材の素材としてどの様な基準で設定すべきか様々な物性データをとり、防音性能との相関性を調べたところ、素材自体の振動減衰速度に非常にはっきりとした相関が得られた。振動減衰時間は、特に、３０ｍｓ以下が優れ、中でも、２０ｍｓ以下がより良い結果が得られた。これは、充分な解明が出来ていないが、防音材の高さの異なる凸部で衝撃時間が長くなることと、衝撃ピークの山が低くなることで、床版の受ける衝撃ピークも低減し、さらに、衝撃時間が短いことで、力積をも低減することによって起こるものと思われる。このように、振動減衰時間に着目して重量床衝撃音を低減する試みは、従来知られていなかった。
【００５６】
防音材の圧縮変形量が、防音材の総厚みの５０％以下であることをキープする手段として、最も低い高さの凸部の裾部を３０〜６０°の傾斜角で基材から立ち上がらせるのが望ましい。
【００５７】
本発明の防音材は、基材と複数の凸部とから構成される。基材は、凸部を固定、一体化させるためのものであり、特に、材質や形状についての制約はない。基材は、床版の端部が保持できるように、帯状に形成することができる。かかる基材には、凸部と同様の高振動減衰材で成型したものを用いることができる。
【００５８】
複数の高さが異なる凸部を、基材の両面に固定・一体化させる場合には、凸部により、基材自体も変形するので、変形により破損のないものが必要である。
【００５９】
かかる基材の材質の具体例は、ゴム、プラスチックのシート、フィルム、ゴムやプラスチックの発砲体のシート、織布、不織布、網等を挙げることができる。また、基材を凸部と同一素材にして、一体に形成しても良い。
【００６０】
次に、本発明にかかる凸部を説明する。かかる凸部は、本発明にかかる高振動減衰材で成型するのが好ましい。
【００６１】
高振動減衰材を得るには、ブチルゴム、ポリイソブチレン、ハロゲン化ブチルゴム、ブチル再生ゴム、ＥＰラバー、ＥＰＴ、天然ゴム、ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲ、ＩＲ、ＣＲ、ウレタンゴム、多硫化ゴム、シリコンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、液状ポリブタジエンゴム、ＳＩＳ、ＳＢＳ、ポリノルボーネンゴム、ポリヘキセン等の多くのポリマーを単独又は併用して用いることができる。
【００６２】
振動減衰性の優れたポリマーを得るには、シリコンゴム、ポリノルボーネンゴム、ポリヘキセン、液状ポリブタジエンゴム、ポリイソブチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリン等は、振動減衰性のみに限っては、比較的性能を得易いが、多量に使用するには高価すぎて一般的でない。また、加工性や長期荷重に充分でない面が生じやすい。そこで例示した他種ポリマーとの併用系が好ましい。
【００６３】
本発明では、かかる高振動減衰材が、ポリマー構成成分として、５〜３０重量％のポリノルボーネンゴムを含有し、前記ポリマー構成成分１００重量部に対し７〜２５重量部の粘着付与樹脂を含有しており、前記粘着付与樹脂が８０〜１２０℃の軟化点を有し、前記ポリマー構成成分１００重量部に対し１０〜３０重量部の軟化剤を含有しており、比重が１．３〜１．８であるのが好ましい。
【００６４】
特に、長期荷重、加工性、振動減衰性、コスト等を総合的に見ると、ポリマー構成成分として、ポリノルボーネンを５〜３０重量％含有するのが望ましい。５重量％未満の場合は、振動減衰効果を充分に発揮しにくく好ましくない。一方、３０重量％を超えると、振動減衰効果は良いが、その反面コスト面で高価になりすぎ、特殊用途にしか適用できなくなる。
【００６５】
振動減衰性を左右する要因としては、前記のポリマー構成成分の他に、粘着付与樹脂、軟化剤、組成物の比重が影響を与える。
【００６６】
本発明に用いられる粘着付与樹脂は、ポリマー構成成分の材質との相溶性との兼ね合いもあるが、粘着付与樹脂の使い方によって、ポリマー単体での相溶性の悪さをある程度カバーする処方も組み易くなる。また、加硫剤との反応でポリマー鎖のからみ合いにより振動減衰性が向上するものと思われる。
【００６７】
また、粘着付与樹脂自体の軟化点を所定の範囲に設定することによって、防音材の温度特性を移動させることができる。このとき、軟化温度は８０〜１２℃が適しており、８０℃未満のとき、製品のタックが生じ、取り扱いが悪くなるので好ましくない。１２０℃を超えると、振動減衰効果が生じにくくなり好ましくない。
【００６８】
粘着付与樹脂は、ポリマー構成成分１００重量部に対し、７〜２５重量部が適量である。７重量部未満では、振動減衰効果が発揮しにくくなり好ましくない。２５重量部を超えると、安定した圧縮変形量に達するまでの時間が長く、かつ変形量も大きくなるだけでなく、加工作業性も悪化し、好ましくない。
【００６９】
本発明にかかる軟化剤は、ポリマーの弾性を抑え、粘性を増す上で粘着付与樹脂と共に有効となる。かかる軟化剤は、ポリマー構成成分１００重量部に対し、１０〜３０重量部が適量である。１０重量部未満では、振動減衰効果が劣り、好ましくない。３０重量部を超えると、安定したときの圧縮変形量が大きくなり、好ましくない。
【００７０】
本発明にかかる高振動減衰材は、素材自体の比重をやや高めに設定する方が、振動減衰性は一般的に向上する。
【００７１】
ポリノルボーネンゴムは分子量が３００万以上であり、ポリマーの６〜１０倍の高吸油性であり、しかも吸油後のグリーン強度も大であり、ガラス転移点も室温に近いという特徴があり、粘着付与樹脂やポリイソプレン等の他のポリマーとの相溶性が良く、ゴム弾性と粘性のバランスをとる上で高都合であり、その結果、振動減衰時間を３０ｍｓ以下に設計することが出来るだけでなく、コスト面でも汎用ゴムに近いコストとすることができる範囲が、ポリマー構成成分として５〜３０重量％のポリノルボーゲンゴムを含有し、ポリマー構成成分１００重量部に対し７〜２５重量部の粘着付与樹脂を含有し、その軟化点が８０℃〜１２０℃であり、ポリマー構成成分１００重量部に対し１０〜３０重量部の軟化剤を含有し、組成物の比重を１．３〜１．８にすることが高振動減衰材を得る目的に合致する。
【００７２】
ここで、粘着付与樹脂の具体例を挙げると、天然樹脂、ロジン、変形ロジン、ロジン及び変性ロジンの誘導体、ポリテルペン系樹脂、テルペン変性体、脂肪族系炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、シクロペンタジエン系樹脂、フェノール樹脂、アルキルフェノール−アセチレン樹脂、キシレン樹脂、クマロン−インデン樹脂、ビニルトルエン−αメチルスチレン共重合体等を挙げることができ、これ等を単独又は併用で用いればよい。
【００７３】
次に、軟化剤の具体例を例示すると、ナフテン系オイル、パラフィン系オイル、芳香族系オイル、ひまし油、綿実油、やし油、トール油、フタン酸誘導体、イソフタル酸誘導体、アジピン酸誘導体、マレイン酸誘導体、液状ゴム、ポリブテン等を挙げることができる。
【００７４】
また、本発明では、通常は軟化剤として扱われないが、ストレートアスファルト、ブロンアスファルト等の瀝青物も軟化剤の一種として位置付けて考え、前記の軟化剤と同様に、単独又は併用することで、振動減衰性の調整、感温性の調整に有効である。
【００７５】
高振動減衰材の比重を増やす手段としては、汎用充填剤を多量に使用してもよいが、硫酸バリウム、酸化鉄、フェライト等の高比重充填剤を併用しても良い。
【００７６】
本発明にかかる高振動減衰材の比重は、１．３〜１．８に設定することが望ましい。比重が１．３未満であると、低くなるにつれて減衰時間が長くなり好ましくない。逆に、比重が１．８を超えても、減衰時間を短くする効果がなく、必要以上に増しても、製品重量が増すのみでメリットがなくなり、好ましくない。
【００７７】
本発明にかかる凸部の形状について説明する。凸部の形状は、任意でよく、高さが異なる複数の凸部があれば良く、帯状の振動減衰材の長手方向に複数の高さで数本細長く連続して形成したものであっても、長手方向に直交する短手方向に凸部を形成し、その凸部を高さを変えて次々と長手方向に向かって形成してもよい。
【００７８】
また、かかる凸部は、１つの凸部を小さくしたものであってもよい。さらに、かかる凸部は、内部に凹部を形成したドーナツ状であってもよく、凸部に凸部を重ねた形状であってもよい。
【００７９】
本発明にかかる凸部は、防音材の長さ方向に不連続で形成され、かつこの長さ方向に直交する幅方向の任意の位置の断面において、少なくとも１つの凸部が存在するのが好ましい。つまり、凸部の長さを不連続とすることにより、防音材自体が受ける衝撃を分解し、かつ小さな凸部になることで、個々の凸部が変形し易くなり、次の高さの凸部への変形移行が行いやすく、かつ衝撃力抵抗力をスムーズに発揮するためである。
【００８０】
また、本発明にかかる凸部のうち、高さの一番低い凸部の頂部と基材部と接する底部を結ぶ傾斜角の最小角を３０〜６０°とすると、かかる凸部は変形し難くなり、かかる一番低い凸部では、この凸部の変形以上の変形に大きく抵抗することができる。このため、かかる凸部は、本発明の防音材に、安定した圧縮変形量を予め設定する上で非常に効果的である。
【００８１】
本発明にかかる凸部の表面は、平滑面であっても、小さな凹凸面であっても、様々な模様があってもよい。特に、防音材の長さ方向に連続な凸部では、頂部表面に微細な凹凸等の模様のあるいものにした方が、雨天施工時の滑り防止ができ、安全面で好ましい。
【００８２】
また、本発明にかかる凸部の表面には、防音材とした時に、床版又は梁と接する面に両面テープを設けておき、床版又は梁への仮止めに利用することもできる。
【００８３】
本発明においては、図１に示すように、梁３と床版２を強制的に固定することもでき、そうすることによって、万が一の大地震等で、床版の落下等の事故を防ぐことができる。
【００８４】
また、かかる固定によって、重量床衝撃音は、床版が防音材を介して梁と固定されるので、床版の振動の振幅を強制的に抑えることができ、より一層高い振動減衰効果を発揮させることができる。
【００８５】
床版と梁との固定治具は、様々な物が考えられ、どのような形態であってもよい。固定治具の具体例を挙げると、図１に示すように、予め床版２に固定穴５を設けておき、床版２上からボルト６の下部にピン７で止められた棒８が、ボルト６に対して直角に出るようにしてボルト６を引き上げると、梁３に引っ掛かるようにしておき、床版２上から、座金９を介して、ナット１０を締め込んで固定するような物でよい。
【００８６】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明を実施例及び比較例に基づき、より一層具体的に説明する。
（実施例１）
防音材として、図２（ａ）〜図２（ｄ）に示す供試体を、次の配合処方例１に示す素材を用いて、基材、凸部共、同一素材で成型した。尚、供試体サイズは１本当り４０ｍｍの幅、３００ｍｍの長さとし、基材の厚みを１．５ｍｍとし、その表面に凸部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂを設けた。凸部１３ａ，１３ｂの高さを６ｍｍとし、凸部１４ａ，１４ｂの高さを４．５ｍｍとした。
【００８７】
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【００８８】
この例の防音材を、図１に示すように、１枚のＡＬＣ床版２の６００ｍｍ幅方向に片側２本づつ計４本で支持できるように、Ｉ型鋼梁３上に両面テープで止め、１００ｍｍ厚、６００ｍｍ幅、１８２０ｍｍ長さのＡＬＣ床版２を３枚設置し、その上に１５ｍｍ厚のパーチクルボード（９１０ｍｍ幅×１８２０ｍｍ長さ）をＡＬＣ床版２の長手方向と直交するように設置し、９０ｍｍ長さのダックビスで約４５０ｍｍピッチでＡＬＣ床版に固定した後、重量衝撃音を測定した。重量床衝撃音の測定方法は、ＪＩＳ−Ａ−１４１８に従った。
【００８９】
次に、水平を確認した２００ｍｍ厚、９１０ｍｍ幅、１８２０ｍｍ長さのＲＣ平板の上にこの例の防音材を片側に２本使用して、１列に６００ｍｍ長さで両側に設置し、その上に１００ｍｍ厚、６００ｍｍ幅、１８２ｍｍ長さのＡＬＣ床版を１枚設置し、１日静置し、ここを出発点としてダイアルゲージをセットし、更にＡＬＣ版３枚を重ねて計４枚にして長期荷重試験を行い、ダイヤルゲージにより防音材の変位量を測定し、変位量が一定値になった時点で前記ＡＬＣ床版を３枚取り除き、１枚とし、除荷後の復元性を測定し一定値になった時点で試験を終了した。
【００９０】
別に配合処方例１の配合の素材を１０ｍｍ厚×３００ｍｍ角に成型し、水平な５０ｍｍ厚×５００ｍｍ各の鉄板上に設置し、前記成型品の上にピックアップを取り付け、１００ｃｍ高さからゴルフボールを自由落下させ、成型品の振動減衰試験をした。
【００９１】
（実施例２）
防音材として、図３（ａ）〜図３（ｆ）に示す供試体を、配合処方例１に示す素材を用いて基材、凸部ともに同一素材で成型した。供試体サイズは、１本当り４０ｍｍ幅、３００ｍｍ長さとし、基材の厚みは１．５ｍｍ、凸部の高さは６ｍｍと４．５ｍｍの２種類とした。
【００９２】
実施例１と同様に梁上に設置し、重量床衝撃音の測定を行なった。長期荷重試験も実施例１と同様に行なった。
【００９３】
（実施例３）
防音材として、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す供試体を製造した。この防音材では、次の配合処方例２の素材を用いて基材を得、次の配合処方例３の素材を用いて凸部を得た。供試体サイズは、１本当り４０ｍｍ幅、３００ｍｍ長さとし、基材厚みを１ｍｍ、凸部の高さを９ｍｍ，７ｍｍ，６ｍｍの３種類とした。
【００９４】
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【００９５】
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【００９６】
この防音材を、実施例１と同様に梁上に設置し、重量床衝撃音の測定を行なった。長期荷重試験も実施例１と同様に行なった。また、配合処方例２，３を用い、各々１０ｍｍ厚、３００ｍｍ角の平板を成型し、実施例１と同様にして、成型品の振動減衰試験を行なった。
【００９７】
（実施例４）
防音材として、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す供試体を、次の配合処方例４の素材で基材も凸部も同時に成型した。供試体サイズは、１本当り、３０ｍｍ幅、３００ｍｍ長さとし、基材の厚みを１ｍｍとした。凸部の高さは、上側の凸部を５ｍｍ、４ｍｍ、下側の凸部を４ｍｍ、３ｍｍの各々２種類で設定した。
【００９８】
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【００９９】
この防音材を、実施例１と同様にして、梁上に設置し、重量床衝撃音を測定した。長期荷重試験も実施例１と同様に行なった。また、配合処方例４を用い、１０ｍｍ厚、３００ｍｍ角の平板を成型して、実施例１と同様に、成型品の振動減衰試験を行なった。
【０１００】
（比較例１）
現在多用されている２ｍｍ厚の発泡ポリエチレンを、梁と床版の間に設けた。
【０１０１】
（比較例２）
汎用の天然ゴムで、次の配合処方例５に示す素材から、１０ｍｍ厚のシートを得、このシートを梁と床版の間に設けた。
【０１０２】
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【０１０３】
実施例及び比較例で得られた結果を、表１にまとめて示す。
【０１０４】
【表１】
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【０１０５】
実施例１は、梁上の両側に４０ｍｍ幅の振動減衰材を細長く両面テープで固定し、ＡＬＣ床版をその上に設置したものである。防音材の長さ方向には、凸部の長さ、高さ共、中央の凸部も両側の凸部も不連続としたものであり、中央２列の凸部が６ｍｍで両側の凸部が４．５ｍｍであり、その差は１．５ｍｍである。高い凸部６ｍｍと凸部高さの差１．５ｍｍの比は２５％であり、５〜５０％の範囲に入っている。
【０１０６】
実施例１の防音材は、安定した時の圧縮変形量が、圧縮前の防音材の総厚みの１７．３％で、５０％以内となっている。また、この防音材は、素材の振動減衰時間が５ｍｓであり、３０ｍｓ以下の条件も満足している。その結果、長期荷重の圧縮変形量も１．３ｍｍと少なく、復元率も９５％である。
【０１０７】
一方、比較例１のシートは、床荷重によりすぐ変形し、これを床構造で用いても、重量衝撃音の改善効果はない。また、比較例２のシートは、床版荷重ではほとんど変形していないが、１０ｍｍ厚と厚みが多い割りに、重量衝撃音の低減効果は得られてない。
【０１０８】
これらの結果から、実施例１の防音床構造は、長期の供用で重量衝撃が悪化せず、重量床衝撃音も従来多用されている比較例１及び２のシートを用いた床構造と比べ、大きな低減が見られる。
【０１０９】
実施例２は、防音材の長さ方向の、凸部の長さ、高さ共、中央の凸部も両側の凸部も不連続としたものであり、中央２列の凸部が交互に千鳥状に異なる高さとなっている。両側の凸部は、中央凸部の低い方の高さと同じ高さである。凸部高さは高い方が６ｍｍで、低い方が４．５ｍｍである。よって、実施例１と同様に、異なる凸部の高さの差の比は２５％で、何れも、基材からの高さの差が、５〜５０％の範囲に入っている。
【０１１０】
実施例２の防音材は、安定した時の圧縮変形量が、圧縮前の防音材の総厚みの２２．７％となり、５０％以内の条件を満足している。また、この防音材は、凸部の材質の振動減衰時間が、実施例１と同一の５ｍｓである故、３０ｍｓ以内の条件も満足している。その結果、長期荷重の圧縮変形量も１．７ｍｍと少なく、復元率も９２％であり、実施例２の防音床構造が、長期の供用で重量衝撃が悪化しないことが判る。重量衝撃音も、比較例１と比べ低減量が大となり、効果が大きい。
【０１１１】
実施例３は、防音材の凸部が、中央に角錘台状の一番高い凸部を９ｍｍ高さで設けられ、次の高さの２ケの円錘台状の７ｍｍ高さの凸部とからなり、前記角錘台状凸部と円錐台状凸部が交互にあり、両側に長さ方向に６ｍｍ高さで凸部が連続して形成されている。異なる凸部の高さの差の比率は、９ｍｍ高さと７ｍｍ高さの凸部では、２２％であり、７ｍｍ高さと６ｍｍ高さの凸部では、１４％、何れも５〜５０％の範囲に入っている。
【０１１２】
実施例３の防音材は、安定した時の圧縮変形量が１．６ｍｍであり、圧縮前の防音材の総厚みの１６％となり、５０％以内を満足している。振動減衰時間も、凸部形成素材が配合処方例３で構成されており、２０ｍｓとなって、３０ｍｓ以内となっている。その結果、長期荷重の圧縮変形量も１．６ｍｍと少なく、復元率も９４％と良好であり、実施例３の防音床構造が、長期の供用で重量衝撃音の悪化がないことが判る。重量衝撃音も、比較例１及び２と比べて大きく改善されている。
【０１１３】
実施例４は、防音材の凸部が、基材の上下両面の幅方向に、３０ｍｍ長さで形成され、防音材の長さ方向には不連続となっている。これらの凸部は、上面が５ｍｍと４ｍｍであり、凸部の高さの差の比率は、２０％で、下面が４ｍｍと３ｍｍであり、凸部の高さの差の比率は、２５％で、何れも、５〜５０％の範囲内である。
【０１１４】
実施例４の防音材は、安定した時の圧縮変形量が１．２ｍｍであり、圧縮前の防音材の総厚みの１２％であり、５０％以内を満足している。振動減衰時間も、凸部形成素材が配合処方例４で構成されており、８ｍｓと良好である。その結果、この例の防音材は、長期荷重の圧縮変形量も１．２ｍｍと少なくなり、復元率も９７％と良好である。これらの結果から、実施例４の防音床構造は、長期の供用によっても、重量床衝撃音が悪化することなく、重量床衝撃音も、比較例１及び２の床構造と比べ、大きく改善されていることが判る。
【０１１５】
以上より、本発明の防音材は、防音床構造の重量床衝撃音の改善手段の１つとして、設計変更なく、乾式工法で工期短縮もでき、コストアップにもならないで、優れた防音床構造を得ることができ、大変利用価値が大きいことが判る。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明の防音床構造によれば、所定の振動減衰時間の高振動減衰材から形成された凸部を備える防音材が梁と床版との間に設けられており、床版に衝撃が加わったとき、防音材の相対的に高い凸部が衝撃の吸収のために圧縮変形するとともに、続いて、相対的に低い凸部が衝撃吸収のために圧縮変形することができる。
【０１１７】
本発明の防音材は、所定の振動減衰時間の高振動減衰材から形成された凸部を備え、床版を支持する梁への衝撃入力を段階的に弱め、下階の壁や天井からの放射音を抑制することができる。また、かかる防音材は、床版の衝撃入力を弱めると共に、床版の衝撃を早期に吸収し、床構造の重量床衝撃音を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例の防音床構造の縦断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の一例の防音材の平面図である。
（ｂ）は、（ａ）の防音材のＡ−Ａ断面図である。
（ｃ）は、（ａ）の防音材のＢ−Ｂ断面図である。
（ｄ）は、（ａ）の防音材のＣ−Ｃ断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の他の例の防音材の平面図である。
（ｂ）は、（ａ）の防音材のＤ−Ｄ断面図である。
（ｃ）は、（ａ）の防音材のＥ−Ｅ断面図である。
（ｄ）は、（ａ）の防音材のＦ−Ｆ断面図である。
（ｅ）は、（ａ）の防音材のＧ−Ｇ断面図である。
（ｆ）は、（ａ）の防音材のＨ−Ｈ断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の更に他の例の防音材の平面図である。
（ｂ）は、（ａ）の防音材のＪ−Ｊ断面図である。
（ｃ）は、（ａ）の防音材のＫ−Ｋ断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明のまた他の例の防音材の平面図である。
（ｂ）は、（ａ）の防音材のＬ−Ｌ断面図である。
【符号の説明】
１  防音床構造
２  床版
３  梁
４  隙間
５  固定穴
６  ボルト
７  ピン
８  棒
９  座金
１０  ナット
１１，２１，３１，４１  防音材
１２，２２，３２，４２  基材
１２ａ  基材の表面
１２ｂ  基材の裏面
１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ  凸部
１４ｃ，１４ｄ  凸部の外側の裾部
１４ｅ，１４ｆ  凸部の内側の裾部
１５、２５  溝
２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ  凸部
３３，３４，３５  凸部
４３，４４，４５，４６  凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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