JP7295715B2

JP7295715B2 - 床材

Info

Publication number: JP7295715B2
Application number: JP2019111997A
Authority: JP
Inventors: 拓己門脇; 庄輔村山; 勝也湯崎
Original assignee: 朝日ウッドテック株式会社
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2023-06-21
Anticipated expiration: 2039-06-17
Also published as: JP2020204180A

Description

本発明は、床材に関する。

従来、部屋の床に敷きつめられる床材は、荷重の繰り返し付与に対する耐久性、転倒などに対する衝撃吸収性、音の伝搬に対する防音性または遮音性などを高めた構造とすることが求められている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１には、人の転倒または衝突などによって加わる衝撃を吸収し、人体が大きな衝撃力を受けるのを緩和できるようにする衝撃吸収化粧材（床材）が開示されている。特許文献１に記載の衝撃吸収化粧材は、表面に表面仕上げ層を有する撓み変形可能な基材層の裏面に撓み抑制層を介して衝撃吸収層が設けられた構成である。衝撃吸収層は、例えばポリエチレン発泡体などを用いた衝撃吸収材からなる。

特許文献２には、木質表面材の裏面に衝撃吸収材を積層した、衝撃吸収性能の優れた木質床構造体が開示されている。この衝撃吸収材は、ポリエチレン樹脂発泡体などであり、ＪＩＳＫ６７６７に準拠する圧縮応力５０％ひずみを０．３ＭＰａ以下とし、その厚さを６～１０ｍｍとしている。

特開２０１６－１６０５９０号公報特開２０１２－２０２０８５号公報

特許文献１および特許文献２に記載の衝撃吸収材はいずれも、ポリエチレン発泡体などが使用されている。このような衝撃吸収材に繰り返し荷重がかかると、気泡が潰れるなどの要因で復元しにくく、長期使用すると、衝撃緩和性能が低下するおそれがある。

そこで、本発明は、高い耐久性および優れた衝撃吸収性を有する、床材を提供することにある。

本発明の床材は、
基材と、
前記基材の表面に設けられた化粧材と、
前記基材の裏面に設けられ、樹脂チップ成形体を含み、密度が１００ｋｇ／ｍ^３以上の衝撃吸収材と、
を備え、
ＪＩＳＡ６５１９の測定方法により測定した衝撃加速度が１００Ｇ以下の衝撃吸収性能を有する。

本発明によれば、衝撃吸収性があり、繰り返し荷重が付与されてもヘタリを低減できる。

図１は、実施形態の床材の断面図である。図２は、衝撃吸収材の密度と、床材のＧ値との関係を示す図である。図３は、衝撃吸収材の厚さと、床材のＧ値との関係を示す図である。図４は、除荷後の衝撃吸収材の沈み量の結果を示す図である。

図１は、実施形態の床材の断面図である。

床材１は、例えば即暖性を有した床暖房用床材である。床暖房用床材とする場合、床材１は、熱性能試験で、６０分以内に表面が３０℃に達する厚さを有することが好ましい。また、床材１は、設置した床材１の周辺部材または躯体との収まりを考慮した厚さを有することが好ましい。例えば、床材１の全体厚みは１８ｍｍ以下であり、１７ｍｍ以下が好ましく、１６ｍｍ以下がより好ましく、さらには１５ｍｍ以下が好ましい。

床材１は、化粧材２、基材３、衝撃吸収材４が順に積層されて構成され、ＪＩＳＡ６５１９の測定方法により測定した衝撃加速度が１００Ｇ以下の衝撃吸収性能を有する。以下の説明では、各材の積層方向において、化粧材２側を表面側とし、衝撃吸収材４側を裏面側とする。

基材３は、合板、繊維板、またはパーティクルボードなどである。基材３は、合板、繊維板およびパーティクルボードの一以上の種類が積層された積層材であってもよい。基材３の厚さは、強度を確保するために、３ｍｍ以上であることが好ましい。

基材３は、その裏面側に複数の溝３１を有している。複数の溝３１それぞれは、基材３の裏面から積層方向に沿って表面側に凹んでいる。基材３は、複数の溝３１を有することで、衝撃荷重を受けたときに変形しやすくなる。つまり、複数の溝３１は、衝撃を吸収する機能を果たす。

化粧材２は、基材３の表面に接着層を介して積層されている。化粧材２には、突板、挽板、化粧シート、または化粧紙などが用いられる。

衝撃吸収材４は、基材３の裏面に接着層を介して積層されている。衝撃吸収材４は、その密度が１００ｋｇ／ｍ^３以上である。好ましくは、衝撃吸収材４の密度は、１００ｋｇ／ｍ^３以上４００ｋｇ／ｍ^３以下である。より好ましくは、衝撃吸収材４の密度は、１２０ｋｇ／ｍ^３以上３００ｋｇ／ｍ^３以下である。さらに好ましくは、衝撃吸収材４の密度は、１６０ｋｇ／ｍ^３以上２４０ｋｇ／ｍ^３以下である。

また、衝撃吸収材４は、その厚さが６．０ｍｍ以下とすることが好ましい。衝撃吸収材４の厚さは、好ましくは４．０ｍｍ以上である。

衝撃吸収材４は、樹脂チップ成形体４０と、シート状表面材４１と、シート状表面材４２と、を有する。

樹脂チップ成形体４０の樹脂は、耐熱温度が高い樹脂であり、熱硬化性樹脂であることが好ましい。例えば、樹脂チップ成形体４０の樹脂はウレタンチップフォームである。この場合、樹脂チップ成形体４０は、ウレタン発泡体の端材を細かく砕いたものに、ウレタン樹脂系の結合剤（バインダー）を混ぜて熱圧することで成形される。ウレタン発泡体の端材を使用するため、樹脂チップ成形体４０の製造コストを低減することができる。また、端材を使用することで、密度の高く、厚い樹脂チップ成形体４０を製造しやすくなる。

床材１を床暖房に用いた場合、耐熱温度が高い樹脂を用いることで、ＰＥ（ポリエチレン）またはＰＰ（ポリプロピレン）またはＥＶＡなどを用いたときに比べて、樹脂チップ成形体４０の軟化を低減できる。この結果、床材が柔らかすぎて歩行時の沈み込みが大きくなることで歩行者に与える不快感を、低減できる。

また、ＰＥ、ＰＰまたはＥＶＡ（Ethylene-Vinylacetate Copolymer）などの樹脂発泡体は、その気泡構造は独立気泡である。このため、これらの樹脂発泡体を衝撃吸収材に用いた場合、繰り返しの荷重で気泡が潰れ、衝撃吸収材は復元しなくなる。一方、ウレタンチップフォームの気泡構造は連続気泡である。このため、繰り返し荷重が付与されても、気泡は一時的に潰れても復元するため、ウレタンチップフォームを用いた樹脂チップ成形体４０は、ＰＥなどを用いた場合よりも、ヘタリが発生しにくく耐久性が向上する。

シート状表面材４１は、基材３側の樹脂チップ成形体４０の第１面に設けられている。シート状表面材４２は、その第１面とは反対側の樹脂チップ成形体４０の第２面に設けられている。シート状表面材４１、４２は、樹脂チップ成形体４０の成形前の状態の一面、および、その反対側の面にそれぞれ設けられ、樹脂チップ成形体４０とともに成形される。樹脂チップ成形体４０にシート状表面材４１、４２を設けて衝撃吸収材４を成形することで、製造時の保形性が向上し、製造が容易になる。また、平滑なシート状表面材４１、４２を使用することで、平滑性が高く、厚みムラが少ない形状の衝撃吸収材４を成形することができる。なお、樹脂チップ成形体４０には、シート状表面材４１、４２の一方のみが設けられていてもよいし、いずれも設けられていなくてもよい。

シート状表面材４１、４２は、例えば、不織布、木質繊維板、紙、樹脂フィルム、金属箔などである。不織布は、例えば、スパンボンド法、メルトブロー法、スパンレース法、ニードルパンチ法などで製造されたものである。

シート状表面材４１に不織布を用いる場合、その不織布は、伸縮性を有することが好ましい。この場合、シート状表面材４１が変形しても破壊が発生しにくくなる。また、床材１に衝撃荷重が付与されても、その衝撃荷重は、シート状表面材４１の面の広がりによって分散されるため、衝撃吸収材４の衝撃吸収性能も発揮されやすい。

シート状表面材４２に不織布を用いる場合、その不織布はＰＥとラミネートされたものであることが好ましい。この場合、例えば床材１の施工時の接着剤が衝撃吸収材４への浸透を防止でき、衝撃吸収材４の衝撃吸収性能の低下を防止できる。

また、樹脂チップ成形体４０の表面には、ホルマリンキャッチャー剤、防虫剤および抗菌剤などを均一に塗布することが難しい。このため、シート状表面材４２に、ホルマリンキャッチャー剤、防虫剤および抗菌剤から選択される１種以上を塗布することができる。

以上のように構成された床材１は、ＪＩＳＡ６５１９の測定方法により測定した衝撃加速度が１００Ｇ以下の衝撃吸収性能を有し、繰り返し荷重が付与されてもヘタリを低減できる。

本実施形態の床材１の効果を確認すべく試験を行った。以下に、その試験の結果を示す。

まず、衝撃吸収材４の密度と床材１のＧ値との関係を確認する試験を行った。

樹脂チップ成形体４０はウレタンチップフォームとし、シート状表面材４１、４２はスパンボンド不織布とした。そして、衝撃吸収材４の厚さは５ｍｍとした。化粧材２は、厚さ１．５ｍｍの挽板とし、基材３は厚さ７．７ｍｍの合板とした。そして、ＪＩＳＡ６５１９の試験に準じて、コンクリート上に床材１を設置し、頭部モデルを２０ｃｍの高さから落下させ、床材１に衝突したときの最大加速度を測定し、衝突時の硬さ（Ｇ値）を求めた。

図２は、衝撃吸収材４の密度と、床材１のＧ値との関係を示す図である。衝撃吸収材４の密度を「１２０ｋｇ／ｍ^３」とした場合、床材１のＧ値は「９４」であった（Ｎｏ．１）。衝撃吸収材４の密度を「１６０ｋｇ／ｍ^３」とした場合、床材１のＧ値は「８９．５」であった（Ｎｏ．２）。衝撃吸収材４の密度を「２００ｋｇ／ｍ^３」とした場合、床材１のＧ値は「９１．５」であった（Ｎｏ．３）。衝撃吸収材４の密度を「２４０ｋｇ／ｍ^３」とした場合、床材１のＧ値は「９１」であった（Ｎｏ．４）。衝撃吸収材４の密度を「３００ｋｇ／ｍ^３」とした場合、床材１のＧ値は「９６」であった（Ｎｏ．５）。

図２から、衝撃吸収材４の密度を１００ｋｇ／ｍ^３以上とすれば、床材１は、１００Ｇ以下の衝撃吸収性を有することが分かる。また、衝撃吸収材４の密度は、好ましくは、４００ｋｇ／ｍ^３以下である。より好ましくは、衝撃吸収材４の密度は、１２０ｋｇ／ｍ^３以上３００ｋｇ／ｍ^３以下である。さらに好ましくは、衝撃吸収材４の密度は、１６０ｋｇ／ｍ^３以上２４０ｋｇ／ｍ^３以下である。

次に、衝撃吸収材４の厚さと床材１のＧ値との関係を確認する試験を行った。

樹脂チップ成形体４０はウレタンチップフォームとし、シート状表面材４１、４２はスパンボンド不織布とした。そして、衝撃吸収材４の密度は２００ｋｇ／ｍ^３とした。また、化粧材２は、厚さ１．５ｍｍの挽板とし、基材３は厚さ７．７ｍｍの合板とした。Ｇ値の測定方法は、図２での試験と同じである。

図３は、衝撃吸収材４の厚さと、床材１のＧ値との関係を示す図である。衝撃吸収材４の厚さを「５ｍｍ」とした場合、床材１のＧ値は「９３」であった（Ｎｏ．１）。衝撃吸収材４の厚さを「５．５ｍｍ」とした場合、床材１のＧ値は、「８９」であった（Ｎｏ．２）。衝撃吸収材４の厚さを「６ｍｍ」とした場合、床材１のＧ値は、「８７」であった（Ｎｏ．３）。図３の破線は、Ｎｏ．１～Ｎｏ．３の試験結果から予測される、衝撃吸収材４の厚さと、床材１のＧ値との関係の予測線である。

図３の予測線から、衝撃吸収材４の厚さが４ｍｍ以上であれば、床材１のＧ値は、１００Ｇ以下の衝撃吸収性を有することが分かる。

続いて、衝撃吸収材４の耐久性を確認する試験を行った。

化粧材２は、厚さ１．５ｍｍの挽板とし、基材３は厚さ７．７ｍｍの合板とした。そして、床材１を温水マット上に施工し、その温水マットに８０℃の温水を連続通湯した。その状態で、床材１に対して、直径８０ｍｍの円形の載荷板により、１００ｋｇの荷重を６０万回繰り返し付与し、除荷直後と、除荷３週間経過後の衝撃吸収材の沈み量を測定した。

図４は、除荷後の衝撃吸収材４の沈み量の結果を示す図である。

図４の「Ｎｏ．１」では、樹脂チップ成形体４０をウレタンチップとし、シート状表面材４１、４２をスパンボンド不織布とした。そして、衝撃吸収材４の厚さを「６ｍｍ」、密度を「２００ｋｇ／ｍ^３」とした。この場合、除荷直後の沈み量は「０．９４」であり、除荷後３週間経過後の沈み量は「０．５６」であった。

図４の「Ｎｏ．２」では、樹脂チップ成形体４０をウレタンチップとし、シート状表面材４１、４２をスパンボンド不織布とした。そして、衝撃吸収材４の厚さを「５ｍｍ」、密度を「２００ｋｇ／ｍ^３」とした。この場合、除荷直後の沈み量は「０．８０」であり、除荷後３週間経過後の沈み量は「０．５２」であった。

図４の「比１」および「比２」は、本実施形態の衝撃吸収材４の沈み量との対比のために行った試験の結果である。「比１」では、発泡倍率が「３０倍」のＰＰ発泡体を衝撃吸収材に用い、その衝撃吸収材の厚さを「５．３ｍｍ」、密度を「３３ｋｇ／ｍ^３」とした。この場合、除荷直後の沈み量は「３．５」であり、除荷後３週間経過後の沈み量は「２」であった。また、「比２」では、発泡倍率が「１０倍」のＰＥ発泡体を衝撃吸収材に用い、その衝撃吸収材の厚さを「４．８ｍｍ」、密度を「９０ｋｇ／ｍ^３」とした。この場合、除荷直後の沈み量は「１．４７」であり、除荷後３週間経過後の沈み量は「１．１４」であった。

図４から分かるように、「Ｎｏ．１」、「Ｎｏ．２」の衝撃吸収材４の沈み量は、除荷直後で１ｍｍ以下であり、その後復元して、さらに小さくなった。これに対し、ＰＰ発泡体およびＰＥ発泡体の沈み量は、いずれも、除荷直後で１ｍｍを超え、３週間経過しても１ｍｍを超えていた。

以上から、本実施形態の床材１は、１００Ｇ以下の衝撃吸収性を有するため、床材１は優れた衝撃吸収性を有していること分かる。また、本実施形態の衝撃吸収材４は、ＰＰ発泡体またはＰＥ発泡体などと比べて、繰り返し荷重が付与されてもヘタリを低減できるため、床材１は高い耐久性を有していることがわかる。

１床材
２化粧材
３基材
４衝撃吸収材
３１溝
４０樹脂チップ成形体
４１シート状表面材
４２シート状表面材

Claims

基材と、
前記基材の表面に設けられた化粧材と、
前記基材の裏面に設けられ、樹脂チップ成形体を含み、密度が１００ｋｇ／ｍ^３以上の衝撃吸収材と、
を備え、
前記樹脂チップ成形体はウレタンチップフォームであり、
ＪＩＳＡ６５１９の測定方法により測定した衝撃加速度が１００Ｇ以下の衝撃吸収性能を有する、
床材。
前記衝撃吸収材は、前記基材側の前記樹脂チップ成形体の第１面、および、前記第１面とは反対側の前記樹脂チップ成形体の第２面の少なくとも一方に設けられた、シート状表面材、を有する、
請求項１に記載の床材。
前記樹脂チップ成形体の前記第２面に前記シート状表面材が設けられている場合、前記シート状表面材には、ホルマリンキャッチャー剤、防虫剤および抗菌剤から選択される１種以上が塗布されている、
請求項２に記載の床材。
前記樹脂チップ成形体の樹脂は熱硬化性樹脂である、
請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の床材。
前記衝撃吸収材の厚さは６ｍｍ以下である、
請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の床材。
総厚さが１８ｍｍ以下であり、即暖性を有する、
請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の床材。
床暖房に用いられる、
請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の床材。