(57)【要約】【課題】  住宅内部で発生するシックハウス症候群の原因となる揮発性化学物質を吸着し、かつ、床衝撃音や透過音等を減少させ、住宅の空気環境および音環境を改善することのできる制振遮音材を提供する。【解決手段】  制振遮音シート層の両面に繊維シート層を積層した制振遮音材において、少なくとも片面の繊維シート層表面に炭粉末を固着することによって、揮発性化学物質を吸着する制振遮音材を構成する。アミノ変性処理した繊維シート層表面に、炭粉末をアセトアセチル基を有するバインダー樹脂により固着することが好ましい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制振遮音シート層の両面に繊維シート層を積層した制振遮音材において、少なくとも片面の繊維シート層表面に炭粉末を固着したことを特徴とする揮発性化学物質を吸着する制振遮音材。
【請求項２】
アミノ変性処理した繊維シート層表面に、炭粉末をアセトアセチル基を有するバインダー樹脂により固着したことを特徴とする請求項１に記載の制振遮音材。
【請求項３】
バインダー樹脂がポリビニルアルコール系樹脂、ポリアクリル系樹脂から選択されたものであることを特徴とする請求項２に記載の制振遮音材。
【請求項４】
炭粉末が、木炭、竹炭或いはこれらの多孔質体担持物から選択されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の制振遮音材。
【請求項５】
炭粉末の平均粒径が０．１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の制振遮音材。
【請求項６】
炭粉末の固着量が乾燥質量で１〜５０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の制振遮音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅内部でシックハウス症候群の原因となる揮発性化学物質を吸着する機能を有し、かつ、住宅での床衝撃音や透過音を低減させる制振遮音機能も併せ持つ制振遮音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅の施工およびそれに使用する材料の合理化にともない、接着剤を使用して製造される合板やパーティクルボードのような木質系ボード材や、樹脂を利用した建材が多く使用されている。その結果、それらの建材に含まれる揮発性化学物質が生活者に影響を及ぼすことが指摘され、平成１５年７月１日にシックハウス対策を記載した建築基準法が施行された。しかし、この建築基準法で規制される化学物質は、ホルムアルデヒドとクロルピリホスの２種類で、他に生活者に影響を及ぼすとされているトルエンやキシレンなどの規制はされていないのが現状である。
そして、シックハウス対策として石膏ボードに吸着剤を含有させたものが提案されているが、ホルムアルデヒドを吸着するのみである。（特許文献１参照）
【０００３】
一方、住宅の集合化や生活の高度化に伴い静かな環境への要求が高まり、各種の制振遮音材が開発されている。このような制振遮音材としては、例えば、アスファルト、ゴム等を粘結剤とし、鉄粉やスラグ等を骨材としたもの、これらの骨材をアスファルトや樹脂で固めたものや、さらに補強材として石綿、グラスウール、ロックウール等を混入したものが提案されている。（例えば、特許文献２参照）
しかしながら、これらの制振遮音材は原材料および成形加工等のコストが高い、得られる制振遮音効果も必ずしも十分なものではない、施工に特別な装置や技術を必要とする等の欠点があった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６２０３４公報
【特許文献２】特開昭６３−１３７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消して、住宅内部で発生するシックハウス症候群の原因となる揮発性化学物質を吸着し、かつ、床衝撃音や透過音等を減少させ、住宅の空気環境および音環境を改善することのできる制振遮音材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は鋭意検討した結果、制振遮音材の表面を構成する繊維シート層上に、炭粉末を固着することによって上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成したものである。
【０００７】
すなわち、本発明は次の１〜６の構成をとるものである。
１．制振遮音シート層の両面に繊維シート層を積層した制振遮音材において、少なくとも片面の繊維シート層表面に炭粉末を固着したことを特徴とする揮発性化学物質を吸着する制振遮音材。
２．アミノ変性処理した繊維シート層表面に、炭粉末をアセトアセチル基を有するバインダー樹脂により固着したことを特徴とする１に記載の制振遮音材。
３．バインダー樹脂がポリビニルアルコール系樹脂、ポリアクリル系樹脂から選択されたものであることを特徴とする２に記載の制振遮音材。
４．炭粉末が、木炭、竹炭或いはこれらの多孔質体担持物から選択されたものであることを特徴とする１〜３のいずれかに記載の制振遮音材。
５．炭粉末の平均粒径が０．１〜１０μｍであることを特徴とする１〜４のいずれかに記載の制振遮音材。
６．炭粉末の固着量が乾燥質量で１〜５０ｇ／ｍ２であることを特徴とする１〜５のいずれかに記載の制振遮音材。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の制振遮音材は、制振遮音シート層の両面に積層した繊維シート層の少なくとも一方の表面に炭粉末を固着することにより、シックハウス症候群の原因となるホルムアルデヒド等の揮発性化学物質を吸着し空気環境を改善することができる。また、床衝撃音や透過音等を低減することにより音環境も改善することができるので、住宅等の床材や壁材等として広く用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明で制振遮音シート層の両面に積層する繊維シート層としては、不織布、フェルト、織布、紙、板紙等種々のものが使用できるが、制振、遮音効果の点で不織布又はフェルトを使用することが好ましい。特に好ましいものの例としては、ポリエステル等の合成繊維からなる不織布、無機質フェルト、クラフト紙等が挙げられる。
【００１０】
繊維シート層の表面は、炭粉末を強固に固着するために、アミノ変性基を含む処理剤により処理することが好ましい。アミノ変性基を含む処理剤としては、アセトアセチル基と架橋反応することのできるアミノ変性基を含むものであれば特に制限はないが、好ましい処理剤としては、例えば、水加ヒドラジン、アジピン酸ジヒドラジッド、アクリル変性ヒドラジッド等のヒドラジン類が挙げられる。
これらの処理剤は、水性溶液、有機溶剤溶液、水性エマルジョン等の形態で、繊維シート層の表面に、含浸、塗布等により適用される。処理剤は、繊維シート層上で結晶化する必要がある。また、その塗布量は乾燥後の質量で１〜１０ｇ／ｍ２程度でよい。
【００１１】
繊維シート層表面に固着する炭粉末としては、木炭または竹炭などの炭を粉末化したものを使用することができる。また、これらの炭粉末に、セラミックス等の多孔質体を担持したものを使用することもできる。炭粉末の多孔質体担持物を使用した場合には、通常の炭粉末で十分な吸着ができないトルエン等の非極性物質を吸着することが可能となる。これらの炭粉末はそれぞれ単独でも使用することができるが、２種以上を適宜組み合わせて使用するようにしてもよい。炭粉末の平均粒径は、０．１〜１０μｍ程度、特に３〜５μｍ程度のものを使用することが好ましい。
【００１２】
例えば、木炭は初期吸着に、一方、竹炭は長期吸着に優れているので、これらを組合わせて使用することによって、初期吸着及び長期吸着ともに優れた制振遮音材を得ることができる。また、揮発性化学物質の吸着性に優れた多孔質体担持物を含めて、２種類以上を適宜混合したものを使用することが好ましい。
【００１３】
繊維シート層表面に炭粉末を固着するには、例えば、炭粉末及びバインダー樹脂等を含有する炭塗料を繊維シート層表面に塗布する方法が挙げられる。
炭塗料を構成するバインダー樹脂としては、水溶性のポリビニルアルコール系樹脂や水性アクリル系樹脂を使用し、炭塗料を水溶液乃至水性エマルジョンとして構成することが好ましい。特に、バインダー樹脂としてアセトアセチル基を有する樹脂を使用し、アミノ変性処理した繊維シート層表面との架橋反応により炭粉末を固着した場合には、炭粉末を繊維シート層表面に強固に固着することができる。
【００１４】
このような場合には、炭粉末の脱落による色落ちを防止することができる。また、炭粉末に対するバインダー樹脂の配合量を少なくし、化学物質を吸着する炭粉末表面の微細な孔がバインダー樹脂により覆われるのを防止することができるので、炭塗料の塗布量を低減させることができる。そして、図２にみられるように、炭粉末４１はその一部がバインダー樹脂４２から露出した状態で繊維シート層表面に固着されるので、ホルムアルデヒド等の揮発性化学物質の吸着性能が大幅に向上する。
【００１５】
炭塗料には、炭粉末、バインダー樹脂の他に、カビを防止するための防腐剤、作業性を向上させるための消泡剤、粘度調整剤等を添加することができる。
炭粉末に対するバインダー樹脂の配合割合は任意に選定することができるが、通常は、炭粉末１００重量部に対してバインダー樹脂５〜１００重量部、アセトアセチル基を含むバインダー樹脂の場合には１０〜４０重量部程度を使用する。
【００１６】
炭塗料の繊維シート層表面への塗布は、定法により行なうことができる。例えば、繊維シート層表面にアミノ変性基を含む処理剤を塗布、乾燥させて結晶化させた後、炭粉末及びアセトアセチル基を有するバインダー樹脂を含む炭塗料を、乾燥状態で５〜３０ｇ／ｍ２程度（炭粉末として１〜２０ｇ／ｍ２程度）となるように塗布する。これにより、処理剤に含まれるアミノ変性基とバインダー樹脂に含まれるアセトアセチル基が架橋反応を起こし、繊維シート層と炭粉末が強固に結合される。
【００１７】
本発明の制振遮音材を構成する制振遮音シート層としては特に制限はないが、例えば、アスファルト１００重量部に熱可塑性ポリマー０〜１００重量部、無機充填剤１００〜２０００重量部を添加後均一に混合して得られたものを使用することができる。熱可塑性ポリマーを添加する場合には、アスファルトとポリマーをあらかじめ混合したものに無機充填剤を加えるようにしてもよい。使用されるアスファルトとしては特に制限はなく、一般にアスファルトと呼ばれるもの、例えば天然アスファルト、ならびにストレートアスファルト、ブローンアスファルト等の石油アスファルトが使用される。これらのアスファルトは単独で又は２種以上の混合物として使用することができる。
【００１８】
熱可塑性ポリマーとしては、ポリオレフィン、ナイロン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体、天然ゴム、天然ロジン、変性ロジン等を使用することができるが、特にスチレン・ブタジエンブロック共重合体を使用することが好ましい。
【００１９】
無機充填剤としては、鉄、銅、錫、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼等の金属粉体、酸化鉄、三二酸化鉄、四三酸化鉄、フェライト、酸化錫、酸化亜鉛、酸化銅、酸化アルミニウム等の金属酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸鉛、硫酸アルミニウム、亜硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、水酸化マグネシウム等の金属塩類、製鋼スラグ、マイカ、クレー、タルク、亜鉛華、ウォラストナイト、けい藻土、けい砂、軽石粉等を使用することができ、これらは単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００２０】
好ましい無機充填剤としては、鉄粉、各種酸化鉄粉末、製鋼スラグ粉末、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム等が挙げられ、これらは粒径０．５ｍｍ以下、特に０．２ｍｍ以下の粉末として使用することが特に好ましい。このように微粉末化された無機充填剤を使用することにより、制振遮音材を製造する際の成形加工性を改善し、アスファルト基材中に多量の無機充填剤を均一に分散配合することができ、制振遮音シート層の面密度を大きくすることが可能となるとともに、制振遮音シート層の感熱安定性を大きく向上させることができる。
【００２１】
制振遮音シート層の面密度は、制振遮音材の制振遮音効果と密接な関係を有し、面密度が大きいほど制振遮音効果は優れたものとなるが、アスファルト基材中に無機充填剤を多量に配合することはきわめて困難であり、従来のアスファルト基材を使用する制振遮音シート層では、面密度の大きいものを得ることは困難であった。本発明では、上記微粉末状の無機充填剤を使用することによって、面密度が２．０Ｋｇ／ｍ２／ｍｍ以上、好ましくは２．５Ｋｇ／ｍ２／ｍｍ以上、さらに好ましくは２．８Ｋｇ／ｍ２／ｍｍ以上で、優れた制振遮音効果を有する制振遮音材を得ることができる。
【００２２】
無機充填剤は、通常は、アスファルト１００重量部に対して１００〜２０００重量部添加されるが、無機充填剤の量が１００重量部より少ない場合には充分な制振、遮音効果が得られず、また、２０００重量部を超える場合には全体がもろくなり、制振遮音板としての施工性が低下する。
【００２３】
本発明の制振遮音材で、制振遮音シート層を形成するには、例えばアスファルトに熱可塑性ポリマーおよび無機充填剤を添加し、加熱しながら均一に混合後制振遮音シートを形成し、これを繊維シートと積層する。また、加熱溶融状態のアスファルト混合物により、繊維シート層間に直接制振遮音シート層を形成するようにしてもよい。この際、必要に応じて各層間に接着剤層を設けてもよい。
【実施例】
【００２４】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明するが、本発明は実施例により限定されるものではない。
（実施例１）
図１は、本発明の揮発性化学物質を吸着する制振遮音材の１例を表す模式断面図、そして図２は、図１の繊維シート層表面に固着した炭粉末の状態を示す部分拡大模式図である。
図１において、符号１は制振遮音材、符号２、２はポリエステル不織布（繊維シート層）、符号３は制振遮音シート層、符号４は炭粉末層を表す。また、図２において、符号４１は炭粉末、また符号４２はバインダー樹脂を表す。
【００２５】
この例では、ブローンアスファルト１０〜２０を１５重量部、粒径０．５ｍｍ以下の酸化鉄８０重量部、２００メッシュ以下の炭酸カルシウム粉末５重量部を均一に混合して厚さ６ｍｍ、面密度１６．８Ｋｇ／ｍ２の制振遮音シート層３を構成した。ポリエステル不織布２、２としては、面密度５０ｇ／ｍ２のものを使用し、制振遮音材１を構成した。
【００２６】
一方のポリエステル不織布２の表面に、処理剤としてヒドラジン類の水溶液（日本シーマ株式会社製）を１５ｇ／ｍ２となるようポリエステル不織布に塗布し、乾燥させた。つぎに、木炭とセラミックスを担持させた竹炭を重量比で１：１の割合で混合した炭粉末３０重量部、アセトアセチル基を有する変性ポリビニルアルコール（日本合成株式会社製、ゴーセファイマーＺ−３２０）２５重量部、水４５重量部を混合した炭塗料（日本シーマ株式会社製）を、このポリエステル不織布表面に２０ｇ／ｍ２となるように塗布、乾燥させて、炭粉末層４を有する本発明の揮発性化学物質を吸着する制振遮音材１を得た。
【００２７】
実施例１で得られた制振遮音材について、揮発性化学物質の吸着効果と床衝撃遮音遮断効果を、つぎのようにして測定した。
（揮発性化学物質の吸着効果）
実施例１で得られた本発明の制振遮音材と、炭粉末層を設けていない従来の制振遮音材を各々、５リットルのテドラーバッグ内に入れ、気化させた化学物質を規定量注入し、１時間後の濃度を検知管（ガステック製）を用いて測定した。評価対象となる化学物質として、３８ｐｐｍに調整したホルムアルデヒドと１０ｐｐｍに調整したトルエンを用いた。測定結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１にみられるように、本発明の制振遮音材では、ホルムアルデヒド及びトルエンともに、顕著な吸着効果が認められた。
これに対して、従来品では、ホルムアルデヒドはある程度吸着されたものの、トルエンは殆んど吸着されなかった。
【００３０】
（床衝撃音遮断効果）
図３は、床衝撃音遮断効果の測定試験方法を説明する図で、制振遮音材を在来木軸工法による木造住宅の二階の床に適用した例を示す模式断面図である。図３において、符号１は制振遮音材、符号５は木質フローリング材、符号６は構造用合板、符号７は根太を表す。また、符号８は小梁、符号９は吊木、符号１１は石膏ボードからなる一階の天井材、符号１０は野縁を表す。
このような構成を有する建築物において、ＪＩＳ  Ａ  １４１８に準拠した測定方法に基づいて軽量床衝撃音遮断性能を測定した。その結果を図４に示す。
【００３１】
図４にみられるように、本発明の制振遮音材１を使用した場合にはＬ−６５の線以下にあり等級Ｌ−６５と判定され、本発明の制振遮音材を使用しない場合（等級Ｌ−７５）と比較して、改善された遮音効果が認められた。
【００３２】
（実施例２）
この例では、ストレートアスファルト６０〜８０を８０重量部とスチレン・ブタジエン・スチレン共重合体２０重量部を十分に混合した改質アスファルトを１５重量部、粒径０．５ｍｍ以下の酸化鉄粉粉８５重量部を均一に混合して厚さ２．４ｍｍ、面密度３．０Ｋｇ／ｍ２の制振遮音シート層３を構成した。ポリエステル不織布２、２としては、面密度５０ｇ／ｍ２のものを使用し、制振遮音材１を構成した。
つぎに、実施例１と同様にして、一方のポリエステル不織布２の表面に炭素粉末層４を形成し、本発明の制振遮音材１を得た。
【００３３】
実施例２で得られた制振遮音材について、実施例１と同様にして揮発性化学物質の吸着効果測定したところ、同様に顕著な吸着効果が認められた。
また、空気音遮音性能については、ＪＩＳ  Ａ  １４１６に規定する準音響透過損失を測定し、その結果を図５に示した。この例では、５００Ｈｚ帯域において２６ｄＢの透過損失があり、十分な空気音遮音性能が認められた。
【００３４】
上記の各例では、炭粉末層４を制振遮音材１の片側の繊維シート層２の表面に形成した例について説明したが、必要に応じて、炭粉末層４を制振遮音材１の両側の繊維シート層２、２の表面に形成できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の制振遮音材は、シックハウス症候群の原因となるホルムアルデヒド等の揮発性化学物質を吸着して空気環境を改善することができるとともに、床衝撃音や透過音を低減させて音環境も改善することができるので、住宅等の床材や壁材等として広く用いることができる。従来は、空気環境と音環境の改善は別々の材料を使用して施工していたが、本発明の制振遮音材を使用すれば、同一の材料で改善が可能となるため、施工性が大幅に向上し、また少量の炭塗料で顕著な揮発性化学物質の吸着効果を奏するために、制振遮音材の制造コストをも低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の制振遮音材の１例を示す模式断面図である。
【図２】図１の繊維シート層表面に固着した炭粉末の状態を示す部分拡大模式図である。
【図３】床衝撃音遮断効果の測定試験方法を説明する図である。
【図４】実施例１で得られた制振遮音材の軽量床衝撃音遮断性能の測定結果を示す図である。
【図５】実施例２で得られた制振遮音材の空気音遮音性能の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１      制振遮音材
２      繊維シート層
３      制振遮音シート層
４      炭粉末層
５      木質フローリング材
６      構造用合板
７      根太
８      小梁
９      吊木
１０    野縁
１１    天井材
４１    炭粉末
４２    バインダー樹脂
【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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