(57)【要約】      （修正有）【課題】金属製屋根材が環境温度等により温度が変化したとしても雨音の低減効果が発揮され易い屋根用制振材及び屋根構造を提供する。【解決手段】金属製の屋根材１１に積層される屋根用制振材１２であって、屋根用制振材１２は、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性高分子材料に膨潤性マイカ及びトリオクチルメチルアンモニウムクロリドを含有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の屋根材に積層される屋根用制振材であって、熱可塑性高分子材料、膨潤性マイカ及びトリオクチルメチルアンモニウムクロリドを含有することを特徴とする屋根用制振材。
【請求項２】
前記膨潤性マイカの含有量が前記熱可塑性高分子材料１００質量部に対して１０〜１５０質量部の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の屋根用制振材。
【請求項３】
前記トリオクチルメチルアンモニウムクロリドの含有量が前記膨潤性マイカ１００質量部に対して１０質量部以上の範囲であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の屋根用制振材。
【請求項４】
前記熱可塑性高分子材料として塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーを含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の屋根用制振材。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の屋根用制振材を金属製の屋根材に積層してなることを特徴とする屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根用制振材及びそれを用いた屋根構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
制振性を考慮した屋根構造としては、屋根材と下地材とを制振性接着剤を用いて接着した構造、折板の裏面側に制振シートを貼設した構造等が知られている（特許文献１及び２参照）。こうした屋根構造により、降雨時に金属製の屋根材にて発生する雨音が低減される。なお、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーに対して膨潤性マイカ及びテトラオクチルアンモニウムクロリド等を配合することで制振性を改良した組成物が知られている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００５−００９２０５号公報
【特許文献２】特開平１０−３０６５５０号公報
【特許文献３】特開２００４−２６３０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
金属製の屋根材は、例えば粘土製の瓦といった屋根材に比して屋根の軽量化を図ることができるものの、環境温度等により温度変化し易い傾向にある。このような金属製の屋根材に積層される屋根用制振材では、屋根材の温度が伝わることで温度変化し易い。例えば雨の降り始めから屋根材の温度は徐々に低下するため、そうした温度変化は屋根用制振材の温度を低下させることになる。このため、屋根用制振材の制振性能における温度依存性が比較的大きい場合にあっては、雨音低減効果が発揮され難くなる。
【０００４】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、屋根材の温度が変化したとしても雨音の低減効果が発揮され易い屋根用制振材及び屋根構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の屋根用制振材は、金属製の屋根材に積層される屋根用制振材であって、熱可塑性高分子材料、膨潤性マイカ及びトリオクチルメチルアンモニウムクロリドを含有することを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の屋根用制振材において、前記膨潤性マイカの含有量が前記熱可塑性高分子材料１００質量部に対して１０〜１５０質量部の範囲であることを要旨とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の屋根用制振材において、前記トリオクチルメチルアンモニウムクロリドの含有量が前記膨潤性マイカ１００質量部に対して１０質量部以上の範囲であることを要旨とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の屋根用制振材において、前記熱可塑性高分子材料として塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーを含むことを要旨とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明の屋根構造は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の屋根用制振材を金属製の屋根材に積層してなることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、屋根材の温度が変化したとしても雨音の低減効果が発揮され易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を具体化した実施形態を詳細に説明する。
本実施形態における屋根用制振材には、熱可塑性高分子材料、膨潤性マイカ及びトリオクチルメチルアンモニウムクロリドが含有されている。こうした屋根用制振材は、金属製の屋根材に積層されることで、降雨時に同屋根材の振動により発生する雨音が低減されるようになる。
【００１２】
熱可塑性高分子材料は、屋根用制振材の基材を構成する。熱可塑性高分子材料としては、例えば熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、ゴム等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／メタクリル酸共重合体、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、塩素化ポリプロピレン系熱可塑性エラストマー、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
【００１３】
ゴムとしては、アクリルゴム、アクリロニトリル／ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、スチレン／ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等が挙げられる。
【００１４】
熱可塑性高分子材料は単独で使用してもよいし、複数種を組み合わせて使用してもよい。熱可塑性高分子材料の中でも、雨音を好適に低減させることのできる温度範囲を塩素含有量等によって調整し易いという観点から、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーを含むことが好ましい。塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーの塩素含有量は、好ましくは２０〜６０質量％、より好ましくは３０〜５０質量％である。塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーの塩素含有量が２０質量％未満の場合、極性が低くなるため、トリオクチルメチルアンモニウムクロリドとの相溶性が低下するおそれがある。一方、６０質量％を超える場合、所定の温度範囲内において、雨音低減効果を顕著に高めることが困難となるおそれがある。
【００１５】
塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーには、各種樹脂材料をブレンドしてもよい。塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーにブレンドする樹脂材料としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ、各種ゴム等が挙げられる。塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーに高分子をブレンドする際には、基材を基準としたときに、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーが５０質量％以上含有されることが好ましく、７０質量％以上含有されることがより好ましい。なお、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーは、過酸化物、アミン等を用いて架橋することで各種物性を調整することもできる。
【００１６】
屋根用制振材中における熱可塑性高分子材料の含有量は、好ましくは２０〜９０質量％、より好ましくは３０〜８５質量％、さらに好ましくは４０〜７０質量％である。屋根用制振材中における熱可塑性高分子材料の含有量が２０質量％未満の場合、屋根用制振材の成形性が悪化するおそれがある。一方、屋根用制振材中における熱可塑性高分子材料の含有量が９０重量％を超える場合、トリオクチルメチルアンモニウムクロリド等の成分を有効量配合させることが困難となる。
【００１７】
膨潤性マイカは、トリオクチルメチルアンモニウムクロリドとともに含有されることで、屋根材の温度範囲内において雨音の低減効果を高める。膨潤性マイカは、水等の極性溶媒で膨潤する特性を有するマイカである。こうした膨潤性マイカの層間に存在するイオンは、リチウム、ナトリウム又はストロンチウムであり、それらのイオンが極性溶媒中のイオンとイオン交換することで膨潤性マイカは膨潤する。膨潤性マイカとしては、例えばＮａ型テトラシリシックフッ素マイカ、Ｌｉ型テトラシリシックフッ素マイカ、Ｎａ型フッ素テニオライト、Ｌｉ型フッ素テニオライト等が挙げられる。膨潤性マイカは、単独で含有させてもよいし、複数種を組み合わせて含有させてもよい。
【００１８】
屋根用制振材中における膨潤性マイカの含有量は、熱可塑性高分子材料１００質量部に対して好ましくは１０〜１５０質量部、より好ましくは２０〜１４０質量部、さらに好ましくは３０〜１２０質量部である。屋根用制振材中における膨潤性マイカの含有量が１０質量部未満の場合、雨音の低減効果を顕著に高めることが困難となる。一方、屋根用制振材中における膨潤性マイカの含有量が１５０質量部を超える場合、屋根用制振材の成形性が悪化するおそれがある。
【００１９】
トリオクチルメチルアンモニウムクロリドは、膨潤性マイカとともに含有されることで、屋根材の温度範囲において雨音の低減効果を高める。トリオクチルメチルアンモニウムクロリドの含有量は、上記膨潤性マイカ１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以上、より好ましくは２０質量部以上、さらに好ましくは３０質量部以上である。トリオクチルメチルアンモニウムクロリドの含有量が膨潤性マイカ１００質量部に対して１０質量部未満の場合、屋根材の温度範囲において雨音の低減効果を顕著に高めることが困難となる。なお、トリオクチルメチルアンモニウムクロリドの含有量は、屋根用制振材の成形性を良好に維持するという観点から、膨潤性マイカ１００質量部に対して、好ましくは１００質量部以下である。
【００２０】
屋根用制振材には、例えば制振性付与成分、充填剤、難燃剤、着色剤、酸化防止剤、帯電防止剤、安定剤、発泡剤、滑剤等を必要に応じて加えることができる。制振性付与成分としては、例えばベンゾチアジル系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ジフェニルアクリレート系化合物、正リン酸エステル系化合物及び芳香族第二級アミン系化合物から選ばれる少なくとも一種の化合物が挙げられる。充填剤としては、例えば非膨潤性マイカ、炭酸カルシウム、タルク、クレー、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、ガラス、シリカ、酸化アルミニウム、アルミニウム、水酸化アルミニウム、鉄、酸化チタン、酸化鉄、珪藻土、ゼオライト、フェライト等が挙げられる。
【００２１】
屋根用制振材は、熱可塑性高分子材料、膨潤性マイカ、トリオクチルメチルアンモニウムクロリド等を公知の混合手段を用いて混合することによって調製することができる。そして屋根用制振材は、屋根材の形状、屋根材の設置箇所の周辺構造等に応じて例えばシート状、ブロック状等の形状に成形される。所定形状に成形された屋根用制振材は、屋根材の振動を抑制可能な箇所に位置される。屋根用制振材の雨音低減効果は、損失係数とその温度依存性とにより示される。つまり、屋根用制振材の損失係数が高ければ高いほど、雨音低減効果に優れることが示される。さらに、屋根用制振材が使用される環境の温度範囲において損失係数の変動が小さければ小さいほど、雨音低減効果の温度依存性が低減されることになる。なお、損失係数は、周知の中央加振法損失係数測定装置によって測定することができる。
【００２２】
次に、前記屋根用制振材を用いた屋根構造について説明する。
図１に示されるように屋根構造は、金属製の屋根材１１にシート状の屋根用制振材１２を積層した構成を有している。屋根材１１を構成する金属としては、例えばスチール、ステンレス鋼、アルミニウム合金、亜鉛合金、銅、チタニウム等が挙げられる。屋根材１１には、各種金属からなるめっきが施されていてもよい。上記屋根構造を有する金属屋根は、例えば折板、瓦棒葺、立平葺、平葺、横葺、金属瓦葺等の工法により形成される。
【００２３】
屋根用制振材１２は、屋根材１１において雨に曝される面を表面としたときに、屋根材１１の裏面に積層される。屋根用制振材１２を屋根材１１の所定箇所に固定するには、屋根用制振材１２に接着層を設けることで所定箇所に接着させてもよいし、屋根用制振材１２に例えば粘着剤を配合することで所定箇所に粘着させてもよい。
【００２４】
上述した屋根構造を有する建造物としては、特に限定されず、例えば倉庫、工場、駐車場、駐輪場、体育館、アーケード、寺院、神社、一般家屋等が挙げられる。金属製の屋根材１１は、例えば粘土製の瓦といった屋根材に比して屋根の軽量化が図れるといった点で有利である。また、金属製の屋根材１１により発生する雨音は、屋根材１１の下方（例えば建造物の内部）で騒音となり得る以外に、建造物の近隣であっても騒音となり得る。すなわち、降雨に際して屋根材１１に雨滴が衝突することで屋根材１１が振動するため、屋根材１１の周囲においても騒音となり得る。このため、例えば住宅が密集している区域、駐車場と住宅が密集している区域等では、屋根材１１を備えた建造物の近隣において騒音を抑制する点で上記屋根構造は有利である。
【００２５】
ここで、金属製の屋根材１１は、環境温度等により温度変化し易い傾向にある。こうした屋根材１１の温度変化は屋根用制振材１２の温度を変化させる。この点、本実施形態の屋根用制振材１２には、膨潤性マイカに加えてトリオクチルメチルアンモニウムクロリドが含有されているため、熱可塑性高分子材料と膨潤性マイカとの親和性が高まる結果、熱可塑性高分子材料と膨潤性マイカとの密着性は屋根用制振材１２の温度が変化したとしても低下し難くなると推測される。これにより、屋根用制振材１２の制振性能についての温度依存性は小さくなると推測することができる。すなわち、屋根材１１の温度が変化するに伴って屋根用制振材１２が温度変化したとしても、屋根用制振材１２の制振性能は低下し難くなる。
【００２６】
本実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（１）屋根用制振材１２には、熱可塑性高分子材料、膨潤性マイカ及びトリオクチルメチルアンモニウムクロリドが含有されている。このため、屋根材１１の温度が変化するに伴って屋根用制振材１２が温度変化したとしても、屋根用制振材１２の制振性能は低下し難くなる。従って、本実施形態の屋根用制振材１２によれば、屋根材１１の温度が変化したとしても雨音を低減させることが容易となる。
【００２７】
（２）膨潤性マイカの含有量は熱可塑性高分子材料１００質量部に対して１０〜１５０質量部の範囲であることが好ましい。これにより、屋根用制振材１２の成形性を好適に維持し、かつ、雨音の低減効果を顕著に高めることが容易となる。
【００２８】
（３）トリオクチルメチルアンモニウムクロリドの含有量は膨潤性マイカ１００質量部に対して１０質量部以上の範囲であることが好ましい。これにより、屋根材１１の温度範囲において雨音の低減効果を顕著に高めることが容易となる。
【００２９】
（４）屋根材１１が例えば０℃未満であれば、降雨ではなく降雪が観測される可能性が高い。すなわち、例えば０℃以上の範囲において雨音による騒音が発生することになるため、その温度範囲において損失係数の値が最も高くなるように屋根用制振材１２を構成することが好適である。この点、熱可塑性高分子材料として塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーを含むことにより、損失係数の値が最も高くなる温度を例えば０℃以上の範囲に調整することが容易となる。すなわち、雨音を好適に低減させることのできる温度範囲を調整し易くなる。その結果、雨音の低減効果に優れる屋根用制振材１２を提供することができるようになる。
【００３０】
（５）塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーは難燃性に優れるため、屋根用制振材１２の基材として同エラストマーを含有させることで、建造物の耐火性が維持され易い。また、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマーは耐候性に優れるため、雨音の低減効果について経年変化が生じ難い。
【００３１】
（６）本実施形態の屋根構造は、屋根用制振材１２を金属製の屋根材１１に積層した構成を有している。こうした屋根構造によれば、上記（１）欄で述べたように、屋根材１１の温度が変化したとしても雨音を低減させることが容易となる。
【００３２】
なお、前記実施形態を次のように変更して構成してもよい。
・シート状をなす屋根用制振材１２の片面にアルミニウム箔等の金属箔を貼り合わせるとともに、金属箔とは反対となる面を屋根材１１に積層させるように構成してもよい。このように構成した場合、金属箔を拘束層とした屋根用拘束型制振材を提供することができる。
【００３３】
・屋根用制振材１２は、屋根材１１の全面に積層させてもよいし、屋根材１１の面に対して部分的に積層させてもよい。
【実施例】
【００３４】
次に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー（ＣＰＥ：ＭＲ−１０４、塩素量４０質量％、Ｔｇ＝０℃、ダイソー（株）製）、Ｎａ型テトラシリシックフッ素マイカ（ＭＥ−１００、コープケミカル（株）製）、及びトリオクチルメチルアンモニウムクロリド（ＴＯＭＡＣ）１５質量部を熱ロールにて１１０℃、１０分の条件で混練することにより、屋根用制振材を調製した。
【００３５】
（比較例１）
比較例１においては、トリオクチルメチルアンモニウムクロリドをベンジルトリブチルアンモニウムクロリド（ＢＴＢＡＣ）に変更した以外は、実施例１と同様にして屋根用制振材を調製した。
【００３６】
表１は各成分の配合量について質量部で示している。
【００３７】
【表１】
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＜損失係数の測定＞
各例の屋根用制振材を金型間に挟むとともにその金型をプレス機で加圧することにより、厚さ１ｍｍのシートに成形した。各例のシートを鋼板（厚さ０．８ｍｍ）に両面テープで貼り合わせることにより、試験片を作製した。中央加振法損失係数測定装置（ＣＦ５２００タイプ、小野測器（株）製）を用いて、加振の周波数１５０Ｈｚ、測定温度範囲０℃〜４０℃、昇温速度５℃／ｍｉｎの条件にて、各試験片の損失係数（η）を測定した。
【００３８】
図２は、各例について温度と損失係数の関係を示している。図２の結果から明らかなように、例えば０℃〜１５℃の範囲及び３０℃〜４０℃の範囲において、実施例１の損失係数は、比較例１の損失係数よりも高い値で維持されていることが示されている。すなわち、各温度について、実施例１の損失係数と比較例１の損失係数とを比較すると、１５℃及び２０℃では同等であるものの、それら以外の測定温度においては、実施例１の損失係数は比較例１の損失係数よりも高い値を示している。これにより、実施例１の屋根用制振材では、屋根材の温度が変化したとしても雨音の低減効果が発揮され易いことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態の屋根構造を示す部分断面図。
【図２】温度と損失係数との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００４０】
１１…屋根材、１２…屋根用制振材。
【図１】
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【図２】
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