JPH0415197B2

JPH0415197B2 -

Info

Publication number: JPH0415197B2
Application number: JP6441385A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Tanoe; Hirotoshi Kurashige
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1985-03-27
Filing date: 1985-03-27
Publication date: 1992-03-17
Also published as: JPS61222972A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、鉄系粉体を主体とする高比重無機質
粉体とエチレン−酢酸ビニル系樹脂とをその構成
主体とする制振性、遮音性、断熱性に優れたシー
ト状材料に関する。

現在、マンシヨン、アパート等の集合住宅のビ
ルデイングや、自動車、船舶、航空機、生産設備
等において発生する振動騒音を軽減もしくは防止
するのに安価で加工性がよく、制振性、遮音性に
優れたシート状材料が求められている。

従来より、制振性シート状物として、フエライ
ト等の鉄系粉体と合成樹脂または合成ゴムとの混
練物をシート状に成形した物が知られている（特
開昭54−14409号公報）が、必ずしも制振性およ
び遮音性の点で満足できるものではない。

本発明の目的は、かかるニーズに応え、前記の
制振材、遮音材よりはるかに制振性および遮音性
に優れたシート状物を提供することにある。

本発明者等は、鋭意検討の結果、(イ)共重合比が
55重量％から92重量％の酢酸ビニルを含むエチレ
ン−酢酸ビニル系共重合体を６〜30重量％、(ロ)40
重量％以上の鉄分を含む（成分分析値）鉄系無機
質粉体を40〜94重量％含み、必要により(ハ)35重量
％以下のマイカ粉粒体または(ニ)35重量％以下の水
酸化アルミニウムそしてまたは２水石こう粉体を
含む含水混合物スラリーをたとえば空気混入によ
り発泡せしめ、好ましくは面密度30Kg／m²以下の
合成繊維不織布を複合一体化して乾燥して得られ
るシート状物の制振性および遮音性に優れている
ことを見い出し、かつこのシート状物は回分式又
は連続式の工業生産に適していることを見出し、
本発明に至つた。

本発明は、多重の鉄系無機質粉体をエチレン−
酢酸ビニル共重合系樹脂エマルジヨンで凝結し、
それを発泡させた点に最大の特長を有している。

本発明のシート状物の製造においては、凝結剤
として耐水性、耐候性、耐熱性、耐薬品性が良好
で、柔軟性、強靭性を有し、適度の剛性を有する
熱可塑性樹脂エマルジヨンが好ましい。水性樹脂
エマルジヨンは固形分が高い割合に、液の粘度が
低いので、工業的に利用し易く、粉粒体の高充填
も容易である。本発明では水性樹脂エマルジヨン
の内でも、特に酢酸ビニル系樹脂エマルジヨン、
なかでもエチレン−酢酸ビニル系共重合体樹脂エ
マルジヨンが使用される。エチレンもしくは酢酸
ビニルホモポリマーでは物性のバランスのとれた
凝結剤とはなり得ず、エチレン−酢酸ビニルコポ
リマーにて初めて、適度の抗張力、伸度、剛性
率、耐水性、及び粒子との良好な接着力を示すの
で、優れた凝結剤となる。エチレンは酢酸ビニル
ホモポリマーの分子内可塑剤としての作用を有す
る。因みに酢酸ビニルホモポリマーではガラス転
移点29℃であるが、エチレン含有量25重量％のエ
チレン−酢酸ビニル共重合体のそれは−10℃と低
下するが如きである。かくの如き、エチレン−酢
酸ビニルコポリマーのガラス転移点は零度（℃）
以下となり、シート状物の柔軟性、可塑性も良好
となる。かかる性質を示す共重合体の組成範囲は
酢酸ビニルの含有量が55重量％から92重量％の範
囲である。尚モル％で表示すれば酢酸ビニルの含
有量は28モル％から79モル％の範囲となり、かな
りの割合の分子数のエチレンが含まれるため効果
が顕われることがわかる。

エチレンの含有量が多すぎる場合にはコポリマ
ーの極性が小さくなり粒子との接着力が発現しな
い。エチレン含有量が少なすぎる場合には、コポ
リマーのガラス転移点の低下が望めず、低温時の
靭性、可撓性が得られない。更に耐候性、耐水
性、耐アルカリ性を付与するため、アクリル酸エ
ステル、マレイン酸エステル、バーサチツク酸エ
ステル類を１種以上共重合した変性エチレン−酢
酸ビニル系樹脂も好適に使用され得、これらの変
性エチレン−酢酸ビニル系樹脂も本発明に包含さ
れるものである。このように水性樹脂（特にエマ
ルジヨン型）を使用することにより樹脂中への無
機質粉体を多量に充填することが可能となり制振
性および遮音性の向上が図れる。加えて含水状態
の粉体をそのまま使用できるという乾燥コストの
不要性、迅速な作業性、という点のメリツトが大
である。水は分散媒としてはコストも極めて安価
であり、環境汚染もなく安全である。有機溶剤と
異なり、引火、爆発、火災の危険性もなく、労働
衛生上も不安のない優れた分散媒である。

本発明において用いる鉄系高比重無機質粉体と
しては、均質な真比重2.5〜5.5くらいの非反応性
の粉体が好ましい。粒径は約5μから約200μの範
囲の分布を持つているものが好ましい。かかる粒
度分布により低樹脂分における発泡構造の高比重
シートを得ることが容易となるからである。即ち
粉体の粒子径がｎ倍になれば、同重量の粉体の表
面積は１／ｎ倍になり、従つて一定量のバインダ
ー樹脂が粒子の周囲に存在する時、粒径の大きい
粒子が混在している方が、粒子間の凝結に有利に
なる訳である。

鉄系無機質粉体とは、酸化鉄（FeO）、三酸化
二鉄（Fe₂O₃）、四三酸化鉄（Fe₃O₄）、水酸化鉄
（Fe（OH）_o・H₂O）、オキシ水酸化鉄（HFeO₂・
nH₂O）を主体とし、一部にシリカ、アルミナ等
の不純物を含む高比重無機質粉体を一般に言う。
かかる粉体として各種非鉄金属精錬の際に、副生
する鉄系粉体、鉄鉱石粉体、副生フエライトがあ
る。精錬副生鉄系粉体としては、例えば銅精錬時
の副生鉄系粉体、錫精錬時の副生鉄系粉体、アル
ミニウム精錬時の副生三酸化二鉄粉体を例示する
ことができる。鉄鉱石粉体としては、例えば磁鉄
鉱粉体（FeO、Fe₂O₃）、赤鉄鉱粉体（Fe₂O₃）、
褐鉄鉱粉体（Fe（OH）_o・nH₂O、HFeO₂・
nH₂O）を例示することができる。鉄分の含有量
は40重量％以上が望ましい。鉄分の含有量の割合
が低下すると粉体の真比重も小さくなり、シート
状物の高比重化が図れず、本目的のシート状物は
得られにくくなる。上記の具体的鉄系粉体はその
条件を満たし、かつ大量に採取されていたり、ま
た副生物として得られているので安価であり、最
適の粉体のひとつである。鉄は安定な酸化物の形
で含有されているので、耐久性も良好である。鉄
系無機質粉体は本発明のシール状物の構成主体で
あり、40重量％から94重量％の割合を占めてい
る。更に遮音生、制振性を増大させるために、鱗
片状粉粒体であるマイカを併用することも有効な
方法である。マイカを多重に添加しすぎるとき、
シートの高比重化が損われ、かつコストアツプと
もなるので、含有量は35重量％以下が好ましい。

本シート状物は少量の樹脂で多重の無機質粉体
を凝結したシート状物であり、防火性に優れてい
るが、更に高度の難燃性を具備させるために脱水
反応による吸熱作用を有する無機質粉体を複合添
加することも可能である。このような粉体として
水酸化アルミニウム粉体、二水石こう粉体を例示
することができる。添加量の割合は制振性、遮音
性を損わないように35重量％以下が好ましい。

本発明のシート状物は、制振性および遮音性を
高めるために内部に空〓を存在させている。特に
その空〓率は重要であり、40〜80％の場合に顕著
な制振性および遮音性が得られる。シート状物に
空〓を存在させるための方法として、シート状物
を製造する際に、シート状物成形用混合液中に気
体を注入する方法や発泡剤を添加する方法などが
挙げられる。

このようにして得られたシート状物は、制振性
および遮音性に優れたものであるが、その少なく
とも片面に薄地の不織布を複合一体化することに
より一層制振性および遮音性を高めることが可能
となる。特に合成繊維からなる不織布が優れてい
る。制振材や遮音材は同時に難燃性も要求される
場合が多く、合成繊維不織布として厚いものを使
用した場合には難燃性の点で問題が生じることと
なるので、したがつて薄地のもの、具体的には30
ｇ／m²以下のものを用いるのが好ましい。さらに
合成繊維不織布では極めて面密度（ｇ／m²）の小
さいものが得られ易い点もある。不織布を構成す
る合成繊維としては通常の合成繊維一般があげら
れるが、特にポリエステル100％のものはシート
状物との製造時の接着性もよく、温湿度の環境変
化に対しても寸法安定性に優れ、耐薬品性もよ
く、実用上耐久性が良好なので最も好ましい。防
火性能を低下せしめない点で30ｇ／m²以下の面密
度の不織布を使用するのがよい。次にシート状物
の組成について述べる。

凝結剤としてのエチレン−酢酸ビニル系共重合
体エマルジヨン樹脂は固形分（純分）でシート状
物中の６〜30重量％が望ましい。その含有量が６
重量％より少なすぎる時には、凝結剤としての樹
脂が不足し、粉体粒子間の凝結効果が不十分であ
り、シートの強度物性が低下する。更にシート製
造時のスラリーの流動性、成形性も不良となり、
シート製造が困難となる。その含有量が30重量％
よりも多すぎる時には、有機分の割合が増加し、
防火性も低下する。加えてシートの高比重化が果
たせず、制振性、遮音性に効果が薄れる。

シート強度向上のためには繊維質を一部添加す
ることもある。繊維質の含有量は0.3〜10重量％
がその適量である。その含有量が多すぎる時、シ
ート製造時のスラリーの流動性が不良となる。含
水混合物の粘度調節剤として、起泡剤として、樹
脂の架橋剤として、水溶性高分子体を添加するこ
とがある。水溶性高分子体の含有量は0.1〜５重
量％がその適量である。含有量が５重量％より多
すぎる時、含水混合物の粘度が増大しすぎ不適と
なる。繊維状物質としては無機系と有機系とに分
けることができる。無機系としてはガラス繊維、
炭素繊維、セラミツク繊維が用いられる。有機系
としてはビニロン、ナイロン、ポリエステル、塩
化ビニル、塩化ビニリデン、アクリル、レーヨン
の短繊維が用いられる。繊維質の役割はシート強
度を増大し、取り扱い性、加工性を向上すること
にある。

水溶性高分子体は高比重無機質粉体の凝結作用
の補助的役割を担う他、製造上の作業性、加工性
を向上させる効果がある。即ち水溶性高分子体を
添加することにより、製造時の含水混合物に適度
の粘性及び発泡性を与え、流延加工性を持たせる
ことが可能である。更にそのスラリー中の粉体の
沈降及び凝集を防止し、経時的変化を少なくし、
乾燥まで構造を安定化させ、均質なシートを得ら
れ易くする効果がある。又三次元架橋型の反応性
を持ち、樹脂の凝結作用をより強固にする効果を
有するものもある。このような水溶性高分子体と
しては、ポリビニルアルコール、カルボキシメチ
ルセルローズ、ガゼイン、ニカワ、澱粉、エポキ
シ化ポリアミドポリアミン樹脂、ポリエチレンイ
ミン、カイバモイル化デンプン、ジアルデヒドデ
ンプン等がある。

本発明におけるシート状物の好適厚さの範囲は
３〜20mmであり、見掛け比重の好適範囲は0.6〜
2.0である。

かくして得られたシート状物は、必要に応じ木
質系板もしくは金属板と接着複合され、制振、遮
音材料として使用される。例えば木質系板と接着
複合され、マンシヨン、アパート等のビルデイン
グの集合住宅や百貨店の床材料として、一般住宅
用の間仕切り材、壁材、天井材として、又金属板
と接着複合され、各種機器のケーシング材料とし
て、建築物の屋根材、外壁材として広範な用途が
ある。

なお本発明で称する空〓率とは、シートの発泡
構造体の単位体積当たり空間の占める割合（百分
率）を言う。尚シート真比重d₂、シート見掛け比
重d₁、空〓率ｖ（％）との間には次の関係がある。

d₁＝（１−ｖ／100）d₂ 以下、本発明を実施例により説明するが実施例
中各テストピースの評価は次の試験方法によつ
た。

＜制振性＞振動リード法による結合損失係数の測定（常
温）によつた。制振材として通用するためには同
係数が0.05以上必要と言われている。

＜遮音性＞ JIS Ａ 1416（実験室における音響透過損失測
定方法）に準拠して測定した。

＜可撓性＞ JIS 1079A法（45度カンチレバー法）に準拠し
て測定した。数値小さい程可撓性大きい。

＜難燃性＞ ASTM Ｄ−635に準拠して測定した。不燃性、
自消性、可撓性の三段階評価である。

実施例１エチレン−酢酸ビニル系共重合体エマルジヨン
（(株)クラレ製パンフレツクスOMエマルジヨンＡ、
エチレン20重量％、酢酸ビニル74重量％、アクリ
ル酸類６重量％の共重合組成物（ガラス転移点−
10℃、固形分50％）20部、ポリビニルアルコール
10％溶液（(株)クラレ製重合度2000ケン化度80％）
５部、鉄精鉱粉体（三井金属工業(株)製、鉄分含有
率55％、含水率10％）91.1部、スゾライトマイカ
粉体60−Ｈ（カナダ、マリエツタ社製）８部、水
16部、PH調節剤として炭酸ソーダを0.15部を適当
な大きさの撹拌器に入れ、撹拌混合する。空気を
注入しながら高速撹拌して発泡後スラリー比重を
1.3に調節する。次に離形性のよいテフロンコー
トのシート基材上に7.5mmのクリアランスにて流
延し、それとポリエステル不織布（目付16ｇ／
m²）を複合一体化し、80℃で180分間乾燥してシ
ート状物を得た。得られたシートの物性は厚さ
7.0mm、シート見掛け比重1.0、空〓率70％であり
振動リード法測定による損失係数は0.41であり、
良好な制振性を示した。音響透過損失測定による
遮音性は中心周波数が125、500、2000、4000Hzの
とき透過損失（ΔdB）はそれぞれ11、32、38、
41であり良好な遮音性を示した。又45°カンチレ
バー法による柔軟性の測定は25℃で28cmを示し、
良好な柔軟性を示した。ASTM D635による防
火性のテストでは自消性と評価されるものであつ
た。本シート状物の圧縮テスト（１Kg／cm²×30
分、20℃）の結果、圧縮歪率は1.8％（厚みべり
0.12mm）であり、ほとんど潰れはなく、良好な耐
荷重性を示した。

実施例２エチレン−酢酸ビニル系共重合体エマルジヨン
（(株)クラレ製、パンフレツクスOMエマルジヨン
Ｂ、エチレン17重量％、酢酸ビニル83重量％の共
重合組成ガラス転移点０℃固形分56％）17.9部、
ポリビニルアルコール10％溶液（(株)クラレ製、重
合度2000、ケン化度80％）５部、鉄精鉱粉体（三
井金属工業(株)製、鉄分含有率55％、含水率10％）
90.6部、スゾライトマイカ粉体60−Ｈ（カナダ、
マリエツタ社製）８部、水15部、PH調節材として
炭酸ソーダを0.15部を適当な大きさの撹拌器に入
れ撹拌混合する。空気を注入しながら高速撹拌し
て発泡後、スラリー比重を1.3に調節した。次に
離形性のよいテフロンコートのシート基材上に
10.5mmのクリアランスにて流延し、それとポリエ
ステル不織布（目付16ｇ／m²）を複合一体化し
て、80℃で180分間乾燥して、シート状物を得た。
得られたシート状物の物性は厚さ10.1mmシート見
掛け比重1.1空〓率67％であり振動リード法測定
による損失係数は0.61であり、良好な制振性を示
した。音響透過損失測定による遮音性は、中心周
波数が125、500、2000、4000Hzのとき透過損失
（ΔdB）はそれぞれ12、31、37、42であり良好な
遮音性を示した。又45°カンチレバー法による柔
軟性の測定は25℃で31cmを示し良好な柔軟性を示
した。ASTM D635による防火性のテストでは
自消性と評価されるものであつた。本シート状物
の圧縮テスト（１Kg／cm²×30分、20℃）の結果圧
縮歪率は1.3％（厚みべり0.09mm）であり、ほと
んど潰れはなく、良好な耐荷重性を示した。

実施例３エチレン−酢酸ビニル系共重合体エマルジヨン
（(株)クラレ製、パンフレツクスOMエマルジヨン
Ａ、エチレン20重量％、酢酸ビニル74重量％、ア
クリル酸類６重量％の共重合組成物、ガラス転移
点−10℃、固形分50％）を７部、及びパンフレツ
クスOMエマルジヨンＣ、（エチレン17重量％、
酢酸ビニル83重量％の共重合組成物、ガラス転移
点−26℃、固形分50％）を７部の合計14部、鉄精
鉱粉体（三井金属工業(株)製、鉄分含有率55％、含
水率10％）61.1部、スゾライトマイカ粉体40−
ZK（カナダ、マリエツタ社製）８部、水酸化アル
ミニウム（住友化学(株)製、ハイジライトＣ−31）
30部、水14部、PH調節剤として炭酸ソーダ0.15部
を適当な大きさの撹拌器に入れて撹拌混合する。
空気を注入しながら高速撹拌して発泡後スラリー
比重を1.3に調節する。次に離形性のよいテフロ
ンコートのシート基材上に7.5mmのクリアランス
にて流延し、それとポリエステル不織布（目付16
ｇ／m²）を複合一体化して80℃で180分間乾燥し
てシート状物を得た。得られたシー状物は厚さ
7.0mm、シート見掛け比重1.0、空〓率70％、振動
リード法測定による損失係数は0.56であり、良好
な制振性を示した。音響透過損失測定による遮音
性は中心周波数が125、500、2000、4000Hzのとき
透過損失ΔdBはそれぞれ10、30、37、42であり
良好な遮音性を示した。又45°カンチレバー法に
よる柔軟性の測定は25℃で25cmを示し、良好な柔
軟性を示した。ASTM D635による防火性のテ
ストでは不燃性と評価されるものであつた。本シ
ート状物の圧縮テスト（１Kg／cm²×30分、20℃）
の結果、圧縮歪率は1.9％（厚みべり0.13mm）で
あり、ほとんど潰れはなく、良好な耐荷重性を示
した。

実施例４エチレン−酢酸ビニル系共重合体エマルジヨン
（(株)クラレ、パンフレツクスOM−エマルジヨン
Ｄ、エチレン10重量％、酢酸ビニル90重量％の共
重合組成物（ガラス転移点15℃、固形分50％）を
10部及びパンフレツクスOM−エマルジヨンＡ、
エチレン20重量％、酢酸ビニル74重量％、アクリ
ル酸類６重量％の共重合組成物（ガラス転移点−
10℃、固形分50％）を10部の合計20部、鉄精鉱粉
体（三井金属工業(株)製、鉄分含有率55重量％、含
水率10％）66.7部、スゾライトマイカ粉体60−Ｓ
（カナダ、マリエツタ社製）15部、水37.9部、PH
調節剤として炭酸ソーダ0.15部、ノニオン系消泡
剤0.06部、ポリビニルアルコール10％溶液（(株)ク
ラレ製、重合度2000、ケン化度80モル％）５部を
適当な大きさの容器に入れ、撹拌混合する。空気
を注入しながら高速撹拌して発泡後、スラリー比
重を1.2に調節する。次に離型性のよいテフロン
コートのシート基材上に7.5mmのクリアランスに
てドクターブレードにて塗工流延し、それとポリ
エステル不織布（16ｇ／m²）を積層一体化し、80
℃で180分間乾燥してシート状物を得た。得られ
たシートの物性は厚さ7.0mm、見掛け比重0.95、
面密度6.7Kg／m²であつた。振動リード法測定に
よる損失係数は0.43であり、良好な制振性を示し
た。音響透過損失測定による遮音性は中心周波数
が125、500、2000、4000Hzのとき透過損失はそれ
ぞれ８、26、31、38であり、良好な遮音性を示し
た。ASTM Ｄ−635による防火性のテストでは
自消性と評価されるものであつた。耐圧縮テスト
（１Kg／cm²×30分、20℃）の結果、圧縮歪率は1.2
％（厚みべり0.08mm）であり、ほとんど潰れはな
く、良好な耐荷重性を示した。又45°カンチレバ
ー法による柔軟性の測定では25℃で32cmを示し、
良好な可撓性を示した。

Claims

【特許請求の範囲】１ (イ)共重合比が55重量％から92重量％の酢酸ビ
ニルを含むエチレン−酢酸ビニル共重合体を６〜
30重量％、(ロ)成分分析値で鉄分含有率40重量％以
上の鉄分を含む鉄系無機質粉体を40〜94重量％含
み、空〓率が40〜80％である制振性および遮音性
に優れた多孔質シート状物。２充填材として、35重量％以下のマイカ粉粒体
および／または35重量％以下の水酸化アルミニウ
ムあるいは２水石こう粉体を含有する特許請求の
範囲第１項記載の多孔質シート状物。３シート状物の少なくとも片面に面密度（１m²
当りの重量）30ｇ／m²以下の合成繊維不織布が一
体化されている特許請求の範囲第１項または第２
項記載の多孔質シート状物。