JPH10183808A - 制振シート、制振材及び折板屋根 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄い厚みであっても優れた制振性能を発現
し、特に鋼板の片面に積層された積層体に折板加工を施
しても鋼板の賦形に追随して変形し、剥離や破断が起こ
らない制振シート、ならびに、それを用いた制振材及び
折板屋根を提供する。 【解決手段】 スチレン−イソプレンブロック共重合
体、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び無機粉体からな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制振シート、制振
材及び折板屋根に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、住宅等の建築物の屋根材とし
て、鋼板製の波形形状を有する折板屋根が用いられてき
たが、折板屋根単独では十分な遮音性能を得ることは難
しく、特に雨音を遮音することはできなかった。上記折
板屋根に遮音性能を付与するための方策として、例え
ば、折板屋根の裏面に制振シートを積層する方法が検討
されている。

【０００３】上記折板屋根に使用される制振シートに要
求される性能としては、例えば、厚みを薄くしても制振
性能が優れること、鋼板を折板屋根に成形加工する際に
鋼板の賦形に追随して変形し、剥離や破断を起こさない
こと等である。

【０００４】このような制振シートとして、熱可塑性エ
ラストマーやゴム等に充填剤等を添加した組成物をシー
ト状に賦形したものが開示されている（特開平３−４３
２４４号公報、特開昭５４−１０７９４４号公報、特開
昭５３−１３４０７８号公報参照）。また、制振性を有
する組成物をシート状に成形し、このシート状物の複数
層を積層する方法が開示されている（特開昭６３−１４
１９９号公報、特開平２−２０５２９号公報、特開平２
−１１７８２５号公報）。

【０００５】しかしながら、制振性を有する組成物に
は、粘着性を有するエラストマー（生ゴムを含む）を混
合することがあり、その結果、得られる制振シートが粘
着性を有するため、この制振シートを積層した鋼板をロ
ールフォーミング等を使用して折板屋根に成形加工する
際に、金型当接面で制振シート表面の滑り性が不足して
折板状に成形加工するのが難しくなるため、得られた折
板屋根に擦過傷が生じる等の問題点があった。

【０００６】また、上記制振シートとして、例えば、特
開平３−２８７６５１公報に、特定のスチレン−イソプ
レンブロック共重合体１００重量部及び無機粉体５〜２
００重量部からなる制振性複合材が提案されている。し
かしながら、上記スチレン−イソプレンブロック共重合
体１００重量部に対して、無機粉体２００重量部を配合
しても、制振性複合材の厚みが１０ｍｍ以下では、十分
な制振性能を得ることは困難であった。

【０００７】さらに、上記制振性複合材において、無機
粉体を２００重量部を超えて配合すると、柔軟性が失わ
れてシート状に成形するのが難しくなるか、シート状に
成形できても複雑な断面形状の折板屋根へ賦形する際
に、シート状物が破断する等の問題点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解消し、その目的は、薄い厚みであっても優れ
た制振性能を発現し、特に鋼板の片面に積層された積層
体に折板加工を施しても鋼板の賦形に追随して変形し、
剥離や破断が起こらない制振シート、ならびに、それを
用いた制振材及び折板屋根を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
発明（以下、第１発明という）である制振シートは、ス
チレン−イソプレンブロック共重合体１００重量部、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体２０〜５，０００重量部及
び無機粉体２００〜１０，０００重量部からなることを
特徴とする。

【００１０】以下、本発明について説明する。第１発明
において用いられるスチレン−イソプレンブロック共重
合体は、第１成分であるスチレンと第２成分であるイソ
プレンとのブロック共重合体であって、イソプレンにブ
タジエンが併用されてもよい。

【００１１】上記スチレン−イソプレンブロック共重合
体の第２成分が、イソプレン単独又はブタジエンとの混
合物からなる場合は、第２成分のブロック部分の３・４
結合及び１・２結合の含有量は４０％以上のものが好ま
しい。３・４結合及び１・２結合の含有量が４０％未満
になると、得られる制振シートは通常の使用温度領域で
十分な制振性能が発揮されないことがある。

【００１２】また、上記スチレン−イソプレンブロック
共重合体の分子量は、３万〜３０万が好ましく、より好
ましくは８万〜２５万である。分子量が３万未満では、
ブロック共重合体自体の破断時の強度、伸度等の機械的
性質が低下することがある。また、分子量が３０万を超
えると、後述の無機粉体と混合しにくくなる。上記スチ
レン−イソプレンブロック共重合体の市販品としては、
例えば、クラレ社製「ハイブラ」等が挙げられる。

【００１３】第１発明において用いられるエチレン−酢
酸ビニル共重合体としては、酢酸ビニル含有量が２〜４
０重量％のものが好ましい。酢酸ビニル含有量が、２重
量％未満では得られる制振シートの柔軟性が不足するこ
とがあり、４０重量％を超えると、樹脂組成物が粘着性
を有するため、制振シートの成形時や保管時に特別の離
型処理を必要とすることがある。

【００１４】第１発明において用いられる無機粉体とし
ては、例えば、酸化鉄、酸化チタン、酸化マグネシウム
等の金属酸化物；粒子状金属；クレー、タルク、マイ
カ、石英粉等の鉱物系粉砕物の他、ガラス繊維、ガラス
粉、炭酸カルシウム、石膏等が挙げられる。これらの中
で、特に制振特性とコストの点から、マイカ、炭酸カル
シウムが好ましい。

【００１５】上記無機粉体の粒径は、特に制限されない
が、１〜５００μｍが好ましい。粒径が小さくなると表
面積が大きくなると共に単位重量当たりの粒子数が多く
なるので、混合工程に時間がかかる。また、粒径が大き
くなると制振シートの成形時に表面荒れやシート切れの
原因となる。

【００１６】第１発明の制振シートは、スチレン−イソ
プレンブロック共重合体１００重量部に対して、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体２０〜５，０００重量部及び無
機粉体２００〜１０，０００重量部からなる。

【００１７】上記エチレン−酢酸ビニル共重合体の配合
量は、後述の無機粉体の配合量や折板屋根の形状によっ
て決定されるが、少なくなると得られる制振シートの成
形性が低下し、多くなるとスチレン−イソプレンブロッ
ク共重合体の制振性能が失われるので、上記ブロック共
重合体１００重量部に対して２０〜５，０００重量部と
され、好ましくは１００〜１，０００重量部である。特
に、上記ブロック共重合体の含有量が樹脂組成物中１重
量％以下になる場合は、エチレン−酢酸ビニル共重合体
を１，０００重量部以上配合することが好ましい。

【００１８】上記無機粉体の配合量は、少なくなると所
定の制振性能を実現するために、得られる制振シートの
厚みを厚くする必要があり、多くなると得られる制振シ
ートの強度が低下するので、上記ブロック共重合体１０
０重量部に対して２００〜１０，０００重量部とされ、
好ましくは５００〜３，０００重量部である。

【００１９】上記樹脂組成物には、必要に応じて、熱安
定剤、耐侯性改良剤、滑剤、加工助剤、顔料、着色剤な
どが配合されてもよい。特に、制振シートの鋼板に対す
る接着性を向上させるために、石油樹脂（Ｃ₉樹脂）を
添加することが好ましい。

【００２０】上記樹脂組成物を、溶融軟化点以上（具体
的には、１００〜２７０℃）に加熱し、押出成形又はカ
レンダー成形等によってシート状物に成形することによ
り、本発明の制振シートが得られる。

【００２１】上記制振シートの厚みは、後述の鋼板と積
層された制振シートが破断や剥離を起こさずに成形でき
るためには、０．１〜５ｍｍが好ましく、より好ましく
は０．３〜１．５ｍｍである。

【００２２】上記制振シートの２０％モジュラスは、１
５０ｋｇｆ／ｃｍ² 以下（常温付近）であることが好ま
しい。上記２０％モジュラスが１５０ｋｇｆ／ｃｍ² を
超えると、制振シートの剛性が高くなり過ぎるため、鋼
板との積層体（制振材）を折板状に成形加工する際に、
鋼板の変形に追随できず、制振シートが鋼板から剥離す
る原因となることがあり、さらに、制振シートの応力歪
みによる影響が大きくなるため、得られる折板屋根の寸
法精度が悪くなることがある。尚、上記２０％モジュラ
スは、ＪＩＳ Ｋ６３０１の引張試験に準拠して測定さ
れる値である。

【００２３】本発明の請求項３記載の発明（以下、第３
発明という）である制振シートは、ゴム又は熱可塑性エ
ラストマー、熱可塑性樹脂及び無機粉体からなる制振シ
ートの少なくとも一面（折板状へ成形加工時に金型と当
接する側）には、ポリエチレンテレフタレート（以下、
ＰＥＴという）樹脂層が積層されてなる。

【００２４】上記ゴムとしては、例えば、ブチルゴム、
ウレタンゴム、シリコンゴム、スチレン−イソプレンブ
ロック共重合体、ＥＰＤＭ等が挙げられ、加硫の有無に
係わらず使用可能である。また、熱可塑性エラストマー
としては、例えば、イソプレン系、オレフィン系、エス
テル系等のエラストマーが挙げられる。

【００２５】熱可塑性樹脂としては、例えば、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、ポリオレフィン、塩化ビニル樹
脂、ポリエステル等が挙げられる。

【００２６】上記ＰＥＴ樹脂層の金型当接面には、必要
に応じて、シリコン離型処理、エンボス粗面加工等の表
面処理が施されてもよい。また、ＰＥＴ樹脂層には、熱
安定剤、酸化防止剤、耐侯性剤、成形加工助剤、顔料等
が添加されてもよい。

【００２７】なお、ＰＥＴ樹脂層は金型当接面側と反対
側の面にも積層されていてもよいが、制振シートが鋼板
と貼り合わされるときには、この反対側の面のＰＥＴ樹
脂層は、通常はがされて貼り合わされる。

【００２８】上記制振シート上にＰＥＴ樹脂層を形成す
る方法としては、ＰＥＴフィルム又はシートを制振シー
トに熱融着する方法；ＰＥＴフィルム又はシートを制振
シートに接着剤により接着する方法などが挙げられる。
さらに、制振シート上に溶剤キャスティングによりＰＥ
Ｔ樹脂層を形成する方法；押出しにより制振シートとＰ
ＥＴ樹脂層とを同時にラミネーションする方法なども採
用可能である。

【００２９】上記ＰＥＴ樹脂層の厚さは、適応される成
形条件や要求性能等によって適宜決定されるが、５〜５
００μｍが好ましく、より好ましくは１５〜１００μｍ
である。上記ＰＥＴ樹脂層の厚さが５μｍ未満では、Ｐ
ＥＴ樹脂層の形成が難しくなると共に、後述する折板屋
根に成形加工する際にＰＥＴ樹脂層の表面滑り性が不足
したり、ＰＥＴ樹脂層が破壊するおそれがある。また、
ＰＥＴ樹脂層の厚さが５００μｍを超えると、表面滑り
性の割に多量のＰＥＴ樹脂を必要とするため不経済であ
る上に、ＰＥＴ樹脂層の剛性が大きくなり、折板屋根に
成形加工する際の障害となる。

【００３０】本発明の折板屋根は、上記制振シートを鋼
板に積層した積層体である制振材を折板状に成形するこ
とにより得られる。上記制振シートと鋼板との積層には
接着剤が用いられ、鋼板側に接着剤を塗布した後、接着
剤塗布面に制振シートを圧着して、乾燥もしくは硬化さ
せることにより、制振材を得ることができる。

【００３１】上記制振材用接着剤としては、ゴム系の溶
剤型接着剤、二液型のエポキシ接着剤やウレタン接着剤
が使用可能であるが、特に、クロロプレン系ゴムの溶剤
型接着剤が好ましい。上記制振シートの接着面には、予
めプライマー処理が施されてもよい。

【００３２】上記制振シートを鋼板に積層した制振材
を、波形断面の折板状に成形加工することにより、制振
シートによって裏打ちされた折板屋根が得られる。上記
制振材から折板屋根を量産的に製造する設備としては、
例えば、長尺の積層体を連続して成形可能なロールフォ
ーミング成形が使用される。また、小ロットの積層体で
は、プレス曲げ加工によって折板屋根に成形加工しても
よい。

【００３３】

【作用】第１発明の制振シートは、スチレン−イソプレ
ンブロック共重合体を使用することにより優れた制振性
能を発現し、エチレン−酢酸ビニル共重合体を使用する
ことにより、無機粉体を高充填することができるので、
該制振シートの厚みが薄くても、優れた制振性能を発現
する。さらに、無機粉体を高充填しても、折板屋根に成
形加工する際に必要とされる柔軟性を保持することがで
き、制振シートの破断や剥がれを防止することができ
る。

【００３４】第３発明の制振シートは、制振シートと鋼
板との積層体（後述の制振材）を折板屋根に成形加工す
る際に、ＰＥＴ樹脂層側を成形金型に当接させるが、該
ＰＥＴ樹脂層を設けることによって、成形金型と制振材
との滑り性が改善されるため、折板屋根に擦過傷が生じ
るのを防止すると共に成形加工性が向上するので、生産
設備のライン速度を高めることができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施例を説明する。 （実施例１〜６、比較例１〜５）表１に示した配合量
の、スチレン−イソプレンブロック共重合体（クラレ社
製「ハイブラ」、分子量約１４万）、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体（酢酸ビニル含有量２０重量％）、Ｃ₉ 樹
脂、ならびに、無機粉体として、炭酸カルシウム（平均
粒径８μｍ）及びマイカ（２００メッシュパス）からな
る樹脂組成物を、押出機に供給して加熱混練し、０．８
ｍｍ厚の制振シートを押出成形した。尚、比較例３及び
５では、溶融混合物が脆く崩れたため、制振シートを押
出成形することができなかった。

【００３６】上記実施例１〜６及び比較例１，２，４で
得られた制振シートについて、下記（１）〜（３）の性
能評価を行い、その結果を表１及び２に示した。 （１）２０％モジュラス 上記制振シートにつき、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して
引張試験を行い、２０％変形時のモジュラスを測定し
た。

【００３７】（２）０Ｔ曲げ試験 上記制振シートを、図２（イ）及び（ロ）に示すよう
に、表面同士が完全に密着するまで折り曲げる、０（ゼ
ロ）Ｔ曲げ試験を行い、折曲げ部における損傷（クラッ
ク発生、破断等）の有無を目視により観察した。上記折
曲げ部において重大な損傷（全厚みの５０％以上の深さ
に達するクラックの発生）や破断が生じると、制振性
能、寸法精度や耐久性に悪影響を及ぼす。

【００３８】（３）音圧レベルの測定 上記制振シートを、３００ｍｍ×３００ｍｍ×０．６ｍ
ｍ（厚み）鋼板の片面に溶剤型ゴム系接着剤を使用して
貼着し、試料を作製した。この試料を、図３に示すよう
に、鋼板を上側にして隅部４点支持し、試料の中央上部
８００ｍｍの高さからパチンコ玉を自由落下させて、試
料制振シート側の下方１０００ｍｍに設置したマイクロ
ホンで集音し、周波数分析計にて３１．５、６３、１２
５、２５０、５００、１０００、２０００、４０００及
び８０００Ｈｚの各周波数における音圧レベル（ｄＢ）
を測定した。尚、比較例９として、０．６ｍｍ厚の鋼板
単板の音圧レベルを測定した。本音圧レベルの測定で
は、５００、１０００及び２０００Ｈｚの各周波数にお
いて、比較例９の鋼板単板より５ｄＢ以上の音圧レベル
を低減できなければ、屋内騒音レベルを１ランク以上向
上させることは困難であった。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】（実施例７）スチレン−イソプレンブロッ
クポリマー（クラレ社製「ハイブラ」）１００重量部、
エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量２０
重量％）１００重量部、炭酸カルシウム（平均粒径８μ
ｍ）２００重量部及びマイカ（２００メッシュパス）２
００重量部からなる樹脂組成物を押出機に供給して、
０．８ｍｍ厚のシートを押出成形し、該シートが金型か
ら吐出した直後に表面を粗面加工した２６μｍ厚のＰＥ
Ｔフィルムを積層し、全体厚みが０．８２ｍｍとなるよ
うに調整しながら引き取り冷却して、制振シートを得
た。

【００４２】（実施例８）スチレン−イソプレンブロッ
ク共重合体（クラレ社製「ハイブラ」）１００重量部、
低密度ポリエチレン１００重量部、炭酸カルシウム（平
均粒径８μｍ）１００重量部及びマイカ（２００メッシ
ュパス）１００重量部からなる樹脂組成物を押出機に供
給して、０．７ｍｍ厚のシートを押出成形し、該シート
が金型から吐出した直後に表面をシリコン離型処理した
４０μｍ厚のＰＥＴフィルムを積層し、全体厚みが０．
７３ｍｍとなるように調整しながら引き取り冷却して、
制振シートを得た。

【００４３】（実施例９）ＥＰＤＭ（日本合成ゴム社
製）１００重量部、エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢
酸ビニル含有量２０重量％）２００重量部、炭酸カルシ
ウム（平均粒径８μｍ）１５０重量部及びマイカ（２０
０メッシュパス）１５０重量部からなる樹脂組成物を押
出機に供給して、０．９ｍｍ厚のシートを押出成形し、
該シートが金型から吐出した直後に表面をシリコン離型
処理した２７μｍ厚のＰＥＴフィルムを積層し、全体厚
みが０．９２ｍｍとなるように調整しながら引き取り冷
却して、制振シートを得た。

【００４４】（比較例６）実施例７と同様の樹脂組成物
を押出成形した０．８２ｍｍ厚のシートを、制振シート
として使用した。

【００４５】（比較例７）実施例８と同様の樹脂組成物
を押出成形した０．７３ｍｍ厚のシートを、制振シート
として使用した。

【００４６】（比較例８）実施例９と同様の樹脂組成物
を押出成形した０．９２ｍｍ厚のシートを、制振シート
として使用した。

【００４７】上記実施例５〜９及び比較例６〜８で得ら
れた制振シート（実施例の制振シートについてはＰＥＴ
フィルム非積層側）を、クロロプレンゴム系接着剤を使
用して、０．６ｍｍ厚の塩化ビニル樹脂塗装鋼板（塩化
ビニル樹脂の膜厚２００μｍ）の非塗装側に接着して制
振材を得た後、この制振材をロールフォーミングによっ
て成形加工し、図１に示す断面形状の折板屋根を得た。
この折板屋根の長さ（紙面に対して直角方向）６ｍ当た
りの、塩化ビニル樹脂塗装面の剥がれ（幅３ｍｍ以上、
長さ１ｃｍ以上のもの）の発生箇所を目視観察によりカ
ウントし、表３に示した。

【００４８】

【表３】

【００４９】

【発明の効果】本発明の制振シートは、以上の構成であ
り、無機充填剤が高充填されているので、厚みが薄くて
も優れた制振性能を発現すると共に、無機充填剤が高充
填されていても柔軟性を有するので、該制振シートと鋼
板とを積層した制振材を折板屋根へ成形加工する際に鋼
板の賦形に追随して変形し、剥離や破断が起こらない。
しかも、本発明の制振シートには、ＰＥＴ樹脂層が設け
られることによって表面滑り性が改良されるので、鋼板
と積層して得られる制振材は、ロールフォーミング又は
プレス曲げ加工によって、成形金型による擦過傷を生じ
ることなく、容易に折板屋根へ成形加工される。

【図面の簡単な説明】

【図１】折板屋根を示す正面図である。

【図２】０Ｔ曲げ試験を示す模式図であり、同図（イ）
は制振シートを折り曲げる状態を示し、同図（ロ）は制
振シートを表面同士が密着するまで折り曲げた状態を示
す。

【図３】音圧レベルの測定に使用される装置を示す模式
図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｅ０４Ｂ 1/98 Ｅ０４Ｂ 1/98 Ｄ Ｅ０４Ｄ 3/35 Ｅ０４Ｄ 3/35 Ｓ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スチレン−イソプレンブロック共重合体
   １００重量部、エチレン−酢酸ビニル共重合体２０〜
   ５，０００重量部及び無機粉体２００〜１０，０００重
   量部からなることを特徴とする制振シート。
2. 【請求項２】 ２０％モジュラスが常温付近で１５０ｋ
   ｇｆ／ｃｍ² 以下であることを特徴とする請求項１記載
   の制振シート。
3. 【請求項３】 ゴム又は熱可塑性エラストマー、熱可塑
   性樹脂及び無機粉体からなるシートの少なくとも一面
   に、ポリエチレンテレフタレート樹脂層が積層されてい
   ることを特徴とする制振シート。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の制振シートの少な
   くとも一面に、ポリエチレンテレフタレート樹脂層が積
   層されていることを特徴とする制振シート。
5. 【請求項５】 一面のみにポリエチレンテレフタレート
   樹脂層が積層されている請求項３又は４記載の制振シー
   トの、ポリエチレンテレフタレート樹脂層が積層されて
   いない面に鋼板が積層されてなることを特徴とする制振
   材。
6. 【請求項６】 請求項５記載の制振材が折板状に成形加
   工されていることを特徴とする折板屋根。