JPH1061057A - 折板屋根用制振シート及び折板屋根 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄い厚みであっても優れた遮音性能を発現
し、鋼板と積層された積層体に折板屋根加工（冷間二次
加工）を施しても鋼板の賦形に追随して変形し、剥離や
破断が起こらない折板屋根用制振シート及びそれを用い
た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コポリマ
ー、無機粉体及びポリオレフィン系樹脂からなる樹脂組
成物より形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、住宅などの建築物
の折板屋根に使用される折板屋根用制振シート及び折板
屋根に関し、特に折板屋根に積層されて良好な遮音性能
を有し、かつ複雑な折板屋根形状に冷間で二次加工が可
能な折板屋根用制振シート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材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材に要求さ
れる性能としては、薄くして遮音性能が優れること、折
板屋根を二次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】上記折板屋根に積層される制振材として、
例えば、特開平３−２８７６５１号公報に、特定のスチ
レン・イソプレンブロックコポリマー１００重量部及び
無機粉体５〜２００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
ブロックコポリマー１００重量部に対して、無機粉体２
００重量部を配合しても、制振性複合材の厚みが１０ｍ
ｍ以下では、十分な遮音性能を得ることは困難であっ
た。

【０００５】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二次加工する
際に、シート状物が破断する等の問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の問題点を解消し、薄い厚みであっても優れた遮音
性能を発現し、鋼板と積層された積層体に折板屋根加工
（冷間二次加工）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折板屋根用制振シート及び
それを用いた折板屋根を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の折板屋根用制振
シートは、スチレン・イソプレンブロックコポリマー、
無機粉体及びポリオレフィン系樹脂からなる樹脂組成物
より形成されている。

【０００８】本発明で用いられるスチレン・イソプレン
ブロックコポリマー（以下、ブロックコポリマーとい
う）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コポリマーであって、イソプレンに
ブタジエンが併用されてもよい。

【０００９】上記ブロックコポリマーの第２成分がイソ
プレン単独、又はイソプレンと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、本発明の板屋根用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くなる。

【００１０】また、上記ブロックコポリマーの分子量
は、３万〜３０万が好ましく、より好ましくは８万〜２
５万である。分子量が３万未満では、ブロックコポリマ
ー自体の破断時の強度、伸度等の機械的性質が低下す
る。また、分子量が３０万を超えると、無機粉体の混合
が困難になる。上記ブロックコポリマーの市販品として
は、例えば、クラレ社製「ハイブラ」が挙げられる。

【００１１】本発明で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、これらは単独で用いられ
てもよく、二種以上が併用されてもよい。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。

【００１２】上記無機粉体の粒径としては、特に制限さ
れないが、１〜５００μｍが好ましい。粒径が１μｍ未
満では、表面積が大きく粒子数が多くなるので、混合工
程に時間がかかることがある。また、粒径が５００μｍ
を超えると、シート状物に成形する際に、表面に荒れが
生じたり、シート切れの原因となることがある。

【００１３】上記樹脂組成物において、無機粉体の配合
量は、少なくなると所定の制振性能を発現するために、
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したり、シート
への成形が難しくなるので、上記ブロックコポリマー１
００重量部に対して５０〜１，０００重量部が好まし
く、より好ましくは２００〜５００重量部である。

【００１４】本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂
は、重合触媒として四価の遷移金属を含むメタロセン化
合物を用いて得られる、エチレンと、炭素数３〜２０、
好ましくは炭素数３〜１０のα−オレフィンとの共重合
体である。上記α−オレフィンとしては、例えば、プロ
ピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４
−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン
等が挙げられる。

【００１５】上記ポリオレフィン系樹脂の密度は、０．
８４〜０．９０ｇ／ｃｍ³ である。密度が０．８４ｇ／
ｃｍ³ 未満では、樹脂の結晶成分が少なくなるため強度
が不足し、密度が０．９０ｇ／ｃｍ³ を超えると柔軟性
や耐衝撃性が不足する。

【００１６】上記ポリオレフィン系樹脂の分子量分布
（重量平均分子量／数平均分子量）は、１．０〜３．５
であり、好ましくは１．０〜３．０である。分子量分布
が１．０未満では、樹脂が溶融時に流れ難く、且つ無機
粉体が分散し難くくなり、さらに結晶成分が少なくなっ
て十分な強度が得られない。また、分子量分布が３．５
を超えると、分子量の小さい分子及び分子量の大きい分
子の存在比率が高くなり、溶融樹脂粘度にむらが生じ、
均一な樹脂組成物を得ることができなくなるため、伸び
特性が低下する。

【００１７】上記重量平均分子量、数平均分子量及び分
子量分布は、クロス分別分析によって測定することがで
きる。クロス分別分析に用いられる装置は、温度上昇溶
離分別及び高温型ゲル透過クロマトグラフィーにより、
分子量及び分子量分布を測定する部分からなり、このよ
うな装置として、例えば、三菱化学社製クロス分別クロ
マトグラフ装置「ＣＦＣ−Ｔ１５０Ａ型」が挙げられ
る。

【００１８】温度上昇溶離分別では、上記ポリオレフィ
ン系樹脂を１４０℃又はポリオレフィン系樹脂が完全に
溶解する温度のｏ−ジクロロベンゼンに溶解し、一定速
度で冷却した後、予め用意した不活性担体表面に薄いポ
リマー層を結晶性の高い順及び分子量の大きい順に生成
させ、次いで、温度を連続又は階段状に昇温し、順次溶
出した成分の濃度を検出し、結晶性分布及び組成分布を
測定する。同時に、高温型ゲル透過クロマトグラフィー
により、溶出した各成分の分子量及び分子量分布を測定
する。

【００１９】上記メタロセン化合物に用いられる四価の
遷移金属としては、チタン、ジルコニウム、ニッケル、
パラジウム、ハフニウム、白金等が挙げられる。これら
の遷移金属に１つ又はそれ以上のシクロペンタジエニル
環又はその類縁体がリガンドとして存在する化合物が、
一般的にメタロセン化合物といわれるものである。

【００２０】上記類縁体としては、とくに限定されず、
例えば、炭化水素基、置換炭化水素基、炭化水素−置換
メタロイド基等により置換されたシクロペンタジエニル
環；シクロペンタジエニルオリゴマー環；インデニル
環；炭化水素基、置換炭化水素基、炭化水素−置換メタ
ロイド基により置換されたインデニル環などが挙げられ
る。

【００２１】上記シクロペンタジエニル環及び上記類縁
体のリガンドとしては、とくに限定されず、例えば、塩
素、臭素等の一価のアニオンリガンド又は二価のアニオ
ンキレートリガンド；炭化水素；アルコキシド；アリー
ルアミド；アリールオキシド；アミド；ホスフィド；ア
リールホスフィド；シリル基；置換シリル基等が挙げら
れる。

【００２２】上記炭化水素基としては、例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アミル基、イソ
アミル基、ヘキシル基、イソブチル基、ヘプチル基、オ
クチル基、ノニル基、デシル基、セチル基、２−エチル
ヘキシル基、フェニル基等が挙げられる。

【００２３】上記リガンドが配位したメタロセン化合物
（メタロセン触媒）としては、例えば、シクロペンタジ
エニルチタニウムトリス（ジメチルアミド）、メチルシ
クロペンタジエニルチタニウムトリス（ジメチルアミ
ド）、ビス（シクロペンタジエニル）チタニウムジクロ
リド、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタジエニ
ル−ｔ−ブチルアミドジルコニウムジクロリド、ジメチ
ルシリルテトラメチルシクロペンタジエニル−ｔ−ブチ
ルアミドハフニウムジクロリド、ジメチルシリルテトラ
メチルシクロペンタジエニル−ｐ−ｎ−ブチルフェニル
アミドジルコニウムクロリド、メチルフェニルシリルテ
トラメチルシクロペンタジエニル−ｔ−ブチルアミドハ
フニウムジクロリド、インデニルチタニウムトリス（ジ
メチルアミド）、インデニルチタニウムトリス（ジエチ
ルアミド）、インデニルチタニウムトリス（ジ−ｎ−プ
ロピルアミド）、インデニルチタニウムビス（ジ−ｎ−
ブチルアミド）（ジ−ｎ−プロピルアミド）等が挙げら
れる。

【００２４】上記ポリオレフィン系樹脂の重合反応は、
通常、メタロセン化合物に、共触媒としてメチルアルミ
ノキサン（ＭＡＯ）、ホウ素系化合物等を加えた触媒系
で行われる。メタロセン化合物に対する共触媒の使用割
合は、１０〜１，０００，０００モル倍が好ましく、よ
り好ましくは５０〜５，０００モル倍である。

【００２５】重合方法については、特に制限はなく、例
えば、不活性媒体を用いる溶液重合法；実質的に不活性
媒体の存在しない塊状重合法；気相重合法等が使用可能
である。重合温度は、通常、−１００℃から３００℃の
範囲、重合圧力は、通常、常圧から１００ｋｇ／ｃｍ²
の範囲が一般的である。

【００２６】上記メタロセン化合物を重合触媒に用いて
製品化されたポリオレフィン系樹脂としては、例えば、
ダウケミカル社製「ＡＦＦＩＮＩＴＹ」、「ＥＮＧＡＧ
Ｅ」；エクソンケミカル社製「ＥＸＡＣＴ」等が挙げら
れる。

【００２７】上記樹脂組成物において、ポリオレフィン
系樹脂の配合量は、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、無機粉体を充填
したシートの成形性や柔軟性が低下し、多くなるとブロ
ックコポリマーの制振性能が失われるので、上記ブロッ
クコポリマー１００重量部に対して１０〜１，０００重
量部に制限され、好ましくは５０〜５００重量部であ
る。

【００２８】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、着色剤等
の添加剤が添加されてもよい。

【００２９】上記樹脂組成物を、溶融軟化点以上（具体
的には、１００〜２００℃）に加熱し、押出成形又はカ
レンダー成形によってシート状物に成形することによ
り、本発明の折板屋根用制振シートが得られる。

【００３０】上記制振シートの２０％モジュラスは、１
００ｋｇｆ／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１００ｋｇｆ／ｃｍ² を
超えると、制振シートの剛性が高くなり過ぎるため、上
記鋼板との積層体を折板屋根へ二次加工する際に、鋼板
の賦形に追随できず、制振シートが剥がれを起こす原因
となる。また、制振シートの応力歪みによる影響が大き
くなるため、屋根材としての寸法精度が悪くなる。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。

【００３１】本発明の折板屋根は、上記制振シートを鋼
板に積層した後、波形断面に二次加工（冷間加工）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
として得られる。鋼板に積層された制振シートを破断や
剥離なく賦形するためには、制振シートの厚みは５ｍｍ
以下が好ましく、より好ましくは１ｍｍ以下である。

【００３２】上記制振シートと鋼板との積層には、接着
剤が用いられる。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、制振シートと鋼板との積層体を得ること
ができる。この積層に使用される接着剤としては、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。また、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。

【００３３】上記制振シートと鋼板との積層体から波形
断面の折板屋根を量産的に冷間で二次加工する設備とし
ては、長尺の積層体を連続して二次加工可能なロールフ
ォーミング成形が好適に用いられる。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二次加
工してもよい。

【００３４】（作用）本発明の折板屋根用制振シート
は、特定のポリオレフィン系樹脂を含有することによ
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し、さら
に、無機粉体を高充填しても、波形断面の折板屋根に冷
間で二次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が起こらない。

【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１〜４、比較例１〜６）表１に示した配合量
の、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」）、特定のポリオレフィン系樹脂（ダウ
ケミカル社製「ＥＮＧＡＧＥ ＥＧ８１５０」）、低密
度ポリエチレン、塩化ビニル樹脂、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）の混合物（重量比１：１）から
なる樹脂組成物を、押出機に供給して加熱混練し、表１
に示す厚みの折板屋根用制振シートを押出成形した。
尚、比較例３及び４においては、溶融混合物が脆く崩れ
たため、制振シートが得られなかった。

【００３６】上記実施例及び比較例で得られた折板屋根
用制振シートについて、下記の性能評価を行い、その結
果を表１及び２に示した。 （１）２０％モジュラス 上記折板屋根用制振シートにつき、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 上記折板屋根用制振シートを、図１（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（破断、クラック発生等）の有無を目視により観察し
た。

【００３８】（３）音圧レベルの測定 上記折板屋根用制振シートを、３００ｍｍ×３００ｍｍ
×０．６ｍｍ（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２
に示すように、鋼板を上側にして隅部４点にて支持し、
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、１２５、２５０、５００、１０００、２００
０、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７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、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る。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】

【発明の効果】本発明の折板屋根用制振シート及び折板
屋根は、以上の構成であり、無機粉体が高充填されてい
るので、厚みが薄くても優れた制振性能を発現する。ま
た、本発明の折板屋根用制振シートは、無機粉体が高充
填されても柔軟性を有するので、該制振シートと鋼板と
が積層された積層体を波形断面の折板屋根へ冷間で二次
加工する際に、制振シートが鋼板の賦形に追随して変形
し、剥離や破断を起こさない。

【図面の簡単な説明】

【図１】０Ｔ曲げ試験を示す模式図であり、同図（イ）
は折板屋根用制振シートを折り曲げる状態を示し、同図
（ロ）は折板屋根用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２】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。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 折板屋根の片面に積層される折板屋根用
   制振シートであって、該制振シートが、スチレン・イソ
   プレンブロックコポリマー１００重量部、無機粉体及び
   ポリオレフィン系樹脂１０〜１，０００重量部からなる
   樹脂組成物より形成され、該ポリオレフィン系樹脂が、
   四価の遷移金属を含むメタロセン化合物を重合触媒とす
   る、エチレンと炭素数３〜２０のα−オレフィンとの共
   重合体であって、分子量分布（重量平均分子量／数平均
   分子量）が１．０〜３．５であり、かつ密度が０．８４
   〜０．９０（ｇ／ｃｍ³ ）であることを特徴とする折板
   屋根用制振シート。
2. 【請求項２】 請求項１記載の折板屋根用制振シートが
   用いられていることを特徴とする折板屋根。