(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂エマルジョンに水硬性無機粉体、比重７ g／cm3 以上の高比重金属の粉末、および電気炉酸化スラグの溶融物を高速回転する羽根付きドラムに注入し、該溶融物を該羽根付きドラムによって破砕粒状化し、粒状化した該溶融物を水ミスト雰囲気中で急冷処理することによって製造された電気炉酸化スラグ粒状物を添加混合した組成物。
【請求項２】
該組成物中、上記電気炉酸化スラグ粒状物１００重量部に対して、上記合成樹脂エマルジョンは固形分として３〜５０重量部、上記高比重金属粉末は２０〜２００重量部、上記水硬性無機粉体は５〜５０重量部含まれている請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
該合成樹脂エマルジョンの合成樹脂のガラス転移点は０℃以下である請求項１または２に記載の組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の組成物を層状に流し出し乾燥することによって得られることを特徴とする遮音制振シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば自動車の車体、建築物の床や壁等に使用される遮音シートや制振シート等の製造あるいは自動車の車体、建築物の床の遮音制振工事等に使用される組成物および該組成物による遮音制振シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、遮音シートとしては、ポリ塩化ビニル、合成ゴム、アスファルト等に硫酸バリウムや鉄粉のような大重量充填材を添加混合した混合物のシート、あるいは合成樹脂エマルジョンに上記大重量充填材を添加混合した組成物を型枠に流し込み乾燥してシート状に成形したものが提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ポリ塩化ビニルに大重量充填材を混合したシートはスクラップを焼却処理した場合にダイオキシン発生のおそれがあり、アスファルトを使用したものはアスファルトによる汚れ、臭気の問題がある。またこれらシートは遮音制振対象物のどのような形状にも対応出来るものではない。合成樹脂エマルジョンに上記大重量充填材を添加した組成物はシートを製造することも出来るし、遮音制振対象物にそのまゝ塗布し乾燥することによって遮音制振層を形成することも出来る。しかし上記合成樹脂エマルジョンに大重量充填材を大量に添加混合すると流動性が悪くなり、型枠への流し込み作業性が悪くなる。したがって上記充填材は余り大量には添加出来ず、上記充填材のマス効果による良好な遮音性や制振性を得るためには、シートはある程度の厚みが必要であるが、例えば建築物や自動車等の遮音制振シートとして使用する場合には、厚みが大きいと床が高くなって室内が狭くなるという問題点がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、合成樹脂エマルジョンに水硬性無機粉体、比重７ g／cm3 以上の高比重金属の粉末、および電気炉酸化スラグの溶融物を高速回転する羽根付きドラムに注入し、該溶融物を該羽根付きドラムによって破砕粒状化し、粒状化した該溶融物を水ミスト雰囲気中で急冷処理することによって製造された電気炉酸化スラグ粒状物(8) を添加混合した組成物を提供するものである。
該組成物中、上記電気炉酸化スラグ粒状物(8) １００重量部に対して、上記合成樹脂エマルジョンは固形分として３〜５０重量部、上記高比重金属粉末は２０〜２００重量部、上記水硬性無機粉体は５〜５０重量部含まれていることが望ましく、該合成樹脂エマルジョンの合成樹脂のガラス転移点は０℃以下であることが望ましい。
また遮音制振シートは該組成物を層状に流し出し乾燥することによって得られるものであることが望ましい。
本発明を以下に詳細に説明する。
【０００５】
〔合成樹脂エマルジョン〕
本発明に使用する合成樹脂エマルジョンとは、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｉｓｏ−プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｉｓｏ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、ｉｓｏ−プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｉｓｏ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ラウリルメタクリレート等の脂肪族または環式アクリレートおよび／またはメタクリレート、β−ハイドロキシエチルアクリレート、β−ハイドロキシエチルメタクリレート、β−ハイドロキシエチルメタクリレート、β−ハイドロキシプロピルアクリレート、β−ハイドロキシプロピルメタアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、グリジルアクリレート、グリジルメタクリレート等のアクリルエステルの単独重合体エマルジョンまたは上記アクリルエステルの二種以上の共重合体エマルジョン、または上記アクリルエステルの一種または二種以上と、上記アクリルエステルと共重合可能な他のビニル単量体の一種または二種以上の共重合体エマルジョンである。
【０００６】
上記アクリルエステルと共重合可能な他のビニル単量体としては、例えばメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、ｉｓｏ−ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類、、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル系単量体、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、弗化ビニル、弗化ビニリデン等のハロゲン含有単量体、エチレン、プロピレン、イソプレン等のオレフィン類、クロロプレン、ブタジエン等のジエン類、その他ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルカルバゾール等の水溶性単量体等があり、またアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸、アトロパ酸、シトラコン酸等のα，β−不飽和カルボン酸、アリルアルコール等の水酸基含有単量体、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等のアミド類、グリシジルアリルエーテル等のエポキシ基含有単量体、、またビニルトリアセトキシシラン、ｐ−トリメトキシシリルスチレン、ｐ−トリエトキシシリルスチレン、ｐ−トリメトキシシリル−α−メチルスチレン、ｐ−トリエトキシシリル−α−メチルスチレン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−β（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル−γ−アミノプロピル）トリメトキシシラン・塩酸塩等のような加水分解性シリル基含有ビニル単量体等の官能基を有するビニル単量体の一種または二種以上が共重合されてもよい。
【０００７】
上記合成樹脂エマルジョンにおいて、該アクリルエステルと該他のビニル単量体との共重合体の場合には、該アクリルエステルは該共重合体中に５０重量％以上共重合せしめられることが好ましい。そして上記合成樹脂エマルジョンの固形分濃度は、通常３０〜７０重量％の範囲にされる。また上記合成樹脂エマルジョンの合成樹脂は得られるシートの可撓性を考慮してＴg が０℃以下のものであることが望ましい。合成樹脂のＴg を０℃以下に調節するには使用するビニル単量体の種類あるいは共重合比率を変えたり、可塑剤を添加したり、あるいは硬軟合成樹脂を所定比率に混合することによる。
【０００８】
〔水硬性無機粉体〕
本発明で使用される水硬性無機粉体としては、ポルトランドセメント、アルミナセメント、高炉セメント等のセメント類あるいは高炉急冷スラグ微粉末、電気炉急冷還元スラグ微粉末、該セメント類にケイ砂、ケイ石粉、シリカヒューム、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、シラスバルーン、パーライト、ベントナイト、ケイソウ土等のケイ酸含有物質を添加した混合粉体等が例示される。
【０００９】
〔高比重金属粉末〕
本発明で使用される高比重金属粉末とは、鉄、ニッケル、コバルト、クロム、モリブデン、銅、鉛、亜鉛、例えばステンレススチール等の合金の粉末であり、比重は７ g／cm3 以上、粒径は５０μm 以下である。更に本発明においては使用可能な高比重金属粉末としては、鋼材を溶断する際に発生するスケール粉がある。このようなスケール粉は略球状であり、合成樹脂エマルジョンに混合し易いと云う特徴を有する。
【００１０】
〔電気炉酸化スラグ粒状物〕
本発明に言う電気炉酸化スラグは、通常Ｃa Ｏ１０〜２６重量％、Ｓi Ｏ2 ８〜２２重量％、Ｍn Ｏ４〜７重量％、Ｍg Ｏ２〜８重量％、Ｆe Ｏ１３〜３２重量％、Ｆe2Ｏ3 ９〜４５重量％、Ａl2Ｏ3 ４〜１６重量％、Ｃr2Ｏ3 １〜４重量％程度含み、更に微量成分としてＴi Ｏ2 ０．２５〜０．７０重量％、Ｐ2 Ｏ5 ０．１５〜０．５０重量％、Ｓ０．００５〜０．０８５重量％程度含み、安定な鉱物組成を得るためのＦe を２０〜４５重量％程度含むものであり、天然骨材成分に含まれる粘土、有機不純物、塩分を全く含まず、不安定な遊離石灰、遊離マグネシアあるいは鉱物も殆ど含まない。
【００１１】
上記電気炉酸化スラグを粒化して粒状物を製造するには、該電気炉酸化スラグの溶融物を高速回転する羽根付きドラムに注入し、該溶融物を該羽根付きドラムによって破砕粒状化し、粒状化した該溶融物を水ミスト雰囲気中で急冷処理する方法が採られる。該羽根付きドラムは複数個配置して複数段の破砕粒状化を行なってもよい。
このようにして得られる電気炉酸化スラグの粒状物は通常５mm以下の粒径を有し、粒径２．５mm以下のものは略球状であり、比重は３．３〜３．８の範囲にあり、表面にはひび割れ等の欠陥はなく、微細な凹凸を有しまた中空構造のものからなるかまたは中空構造のものを含んでいる。
【００１２】
〔増粘剤〕
本発明においては、組成物の粘度を調節するために増粘剤を使用してもよい。上記増粘剤としては、例えばニカワ、ゼラチン、カゼイン、澱粉、変性澱粉、酸化澱粉、デキストリン、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ハイドロキシエチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ、ポリメタクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリビニルメチルエーテル、酢酸ビニル−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸エステル部分鹸化物、ポリメタクリル酸エステル部分鹸化物等の水溶性高分子がある。
【００１３】
上記水溶性高分子の添加量は、該水溶性高分子の種類あるいは使用する合成樹脂エマルジョンの粘度に対応して設定されるが、通常は０．５〜５重量％程度とされ、増粘剤を添加することによって増粘された組成物の粘度は５０００〜１０００００ｃｐｓ／２５℃の範囲になることが好ましい。増粘剤を添加することなく上記範囲の粘度を有する組成物に対しては、勿論増粘剤の添加は必要ではない。
【００１４】
〔第三成分〕
上記合成樹脂エマルジョンには、上記高比重金属粉末および電気炉酸化スラグ粒状物以外例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、燐酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化鉄、アルミナ、シリカ、ドロマイト、石膏、タルク、クレー、アスベスト、マイカ、ガラス繊維、ケイ酸カルシウム、ホワイトカーボン、カーボンブラック、鉄粉、アルミニウム粉、石粉、ジルコニア粉、リンター、リネン、サイザル、木粉等の充填材、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム等の発泡剤、多価イソシアナート、多価アミン、エポキンド等の架橋剤、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化型ポリエステル等の熱硬化性樹脂、ステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、パラフィン、ロウ等の滑剤、起泡剤、整泡剤、鉱物油、ＤＯＰ、ＤＢＰ等の可塑剤、架橋促進剤、造膜助剤、分散剤、流動化剤、消泡剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、老化防止剤等が添加されてもよい。
【００１５】
〔配合〕
上記組成物にあっては、電気炉酸化スラグ粒状物１００重量部に対して高比重金属粉末は２０重量部以上、２００重量部以下の量が添加されることが望ましい。２０重量部を下回ると得られるシートや塗膜の遮音制振効果が充分でなくなり、また２００重量部を上回ると混合物の粘度が高くなりすぎ、型枠への流し込み、塗布等の作業性が悪くなる。
上記合成樹脂エマルジョンは上記電気炉酸化スラグ粒状物１００重量部に対して、固形分として３重量部以上５０重量部以下の量であることが望ましい。３重量部を下回ると合成樹脂エマルジョンのバインダー効果が充分でなくなり、流拡性や塗布性等の作業性が低下し得られるシートも脆くなり、また５０重量部を上回るとシートの比重が低くなって遮音制振性が悪くなる。
更に水硬性無機粉体は、電気炉酸化スラグ粒状物１００重量部に対して５重量部以上、５０重量部以下の量が添加されることが望ましい。該水硬性無機粉体は合成樹脂エマルジョンと併用することによりバインダー効果を発揮し、粉体の結着力を高めシートや塗膜の強度を向上せしめかつ耐水性も高められる。したがって５重量部以下では上記効果が顕著でなくなり、５０重量部以上ではシートや塗膜が硬くなりすぎる。
【００１６】
〔成形〕
上記混合物は型枠中に流し込み、常温または加熱乾燥することによってシートに成形される。該型枠には通常離型剤を塗布するか、あるいはポリエチレンシートやポリプロピレンシートのような離型性シートを被着して、成形されたシートの離型性を維持する。
更に上記混合物を発泡または起泡させておけば、防音性に優れた発泡シートが得られる。上記混合物を発泡させるには、上記混合物に発泡剤を添加し、型枠に流し込んで乾燥する際加熱して発泡させ、上記混合物を起泡させるには上記混合物に空気を吹き込みつつ攪拌する。この際所望なれば起泡剤や整泡剤を添加する。
【００１７】
本発明のシートには例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレンターポリマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、フッ素樹脂、熱可塑性アクリル樹脂、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ウレタン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等の熱可塑性合成樹脂のシート等のプラスチックシート、該プラスチックの発泡体シート、あるいは該シートまたは発泡体シートの表面に模様、文字等を印刷した化粧シート、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ウレタン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、アセテート繊維等の合成繊維、木質パルプ、綿繊維、麻繊維、竹繊維、ヤシ繊維等の天然繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、金属繊維、炭素繊維、ロックウール等の無機繊維等の編織物、不織布、網、金属シート等の積層物が積層されてもよいが、その場合には上記積層物を型枠にあらかじめ敷設しておけば、シート成形と同時に上記積層物の成形が行われる。金属シートはシートの重量を高め遮音制振性を向上させるので望ましい積層物である。
本発明にあっては、勿論上記積層物はシート成形後に接着剤等によって接着されてもよい。
【００１８】
【作用】
本発明の水硬性無機粉体は合成樹脂エマルジョンに含まれる水と反応して硬化し、高強度をシートあるいは塗膜に与える。
本発明の電気炉スラグ粒状物は、上記したように略球状の大重量中空体であり、表面にはひび割れ等の欠陥はないから、合成樹脂エマルジョン中に多量に添加しても混合物の流動性は確保され、該混合物の成形作業性を阻害しない。また該電気炉スラグ粒状物の表面には微細な凹凸が存在しているから、合成樹脂エマルジョンとのなじみがよく、合成樹脂中に良好な分散性を有する。
また本発明の電気炉スラグ粒状物は耐酸、耐アルカリ性に優れている一方、比重は３．３〜３．８でアルミニウムより高比重であり、しかも中空であるから、高比重金属粉末の添加量を減らしても高い遮音性を混合物に与える。更に本発明の電気炉スラグ粒状物は比重が大きいから高い制振性を混合物に与える。
そして本発明の電気炉スラグ粒状物は従来の埋立て材料等にしか有効利用されていなかったものであり、極めて安価に提供出来る。
本発明の組成物は、上記したようにシートの成形材料として使用される他、複雑形状の対象物にもそのまゝ塗布して遮音制振性塗膜を形成する塗料としても使用される。本発明の組成物の塗布は、スプレー、刷毛塗り、コテ塗り等で行われる。また塗料として使用する場合は現場で組成物を調整することも出来る。
【００１９】
【発明の実施の形態】
〔実施例１〕（電気炉スラグ粒状物の製造）
図１に本発明の電気炉スラグ粒状物（以下スラグ粒状物と略す）(8) を製造する装置を示す。
即ち１５００℃前後の電気炉酸化スラグ溶融物(1) を取鍋(2) からシューター(3) に移し、該シューター(3) から高速回転する羽根付きドラム(4,5) に注入する。該製鋼スラグ溶融物(1) は該羽根付きドラム(4,5) によって細破砕されて粒状化し、該電気炉酸化スラグ溶融物の粒化物(1A)は急冷チャンバー(6) 内にスプレー装置(7) からスプレーされる水ミストによって急冷される。そしてこのようにして得られたスラグ粒状物(8) は備蓄容器(9) 内に備蓄される。
該スラグ粒状物(8) は略球状の中空体であり、表面にはひび割れ等の欠陥はなく、微細な凹凸が有り、高硬度（ビッカース硬さで７５５、モース硬さで６程度）を有し耐摩耗性に優れており、真比重は３．８４、絶乾比重は３．５２、耐火度は１１００℃で、透磁性、誘電性、耐酸性、耐アルカリ性等にも優れている。
該スラグ粒状物(8) の粒度分布を図２に示す。
【００２０】
〔実施例２〕
下記の処方の混合物を調製した。
合成樹脂エマルジョン＊1           １００  重量部（固形分４０重量部）
メトキシセルロース                  １．２  〃
ポルトランドセメント                ２０    〃
スラグ粒状物＊2                   １００    〃
鉄粉（５０μm 以下）              １００    〃
＊1 スチレン：ｎ−ブチルアクリレート：ｎ−メチロールアクリルアミド（２０：７５：５重量比）共重合体の４０重量％エマルジョン
＊2 スラグ粒状物：実施例１のスラグ粒状物から呼び径０．３mmのふるいを通過したものを選別する。
上記混合物はポリエチレンシートを被着した型枠中に流し込まれ、常温で５日間乾燥を行なって表１に示す厚さのシートに成形された。
本実施例のシートは建物の床敷制振シート、あるいは壁面に張設されて遮音シートとして有用である。
本実施例のシートの騒音レベル測定結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
0003737945.tif 000002
表１によれば、本実施例のシートは厚さに余り関係なく、良好な遮音性を有することが認められる。
【００２２】
〔実施例３〕
下記の処方の混合物を調製した。
合成樹脂エマルジョン＊1             ６０  重量部（固形分３０重量部）
カルボキシメチルセルロース          ０．５  〃
ポルトランドセメント                １０    〃
高炉セメント                        ２０    〃
スラグ粒状物＊2                   １００    〃
鉄粉                                ４０    〃
炭酸カルシウム                        ３    〃
＊1 メタクリレート：２エチルヘキシルアクリレート：グリシジルメタクリレート（２５：７０：５重量比）共重合体の５０重量％エマルジョン
＊2 ：実施例２で使用したスラグ粒状物
上記混合物は離型剤を塗布し、５０メッシュの金網を敷設した型枠中に流し込まれ、５０℃で１時間の予備乾燥後８０℃，３時間の間乾燥を行なって表２に示す厚さの金網積層シートに成形された。
本実施例のシートは前実施例のシートと同様、遮音シートや制振シートとして有用である。
本実施例のシートの騒音レベル測定結果を表２に示す。
【００２３】
【表２】
0003737945.tif 000003
表２によれば、本実施例のシートも厚さに余り関係なく、良好な遮音性を有することが認められる。
【００２４】
〔実施例４〕
実施例１のシートの表面に高周波融着によって厚さ０．４mmのポリエステルシートを積層した。
本実施例の積層シートの騒音レベル測定結果を表３に示す。
【００２５】
【表３】
0003737945.tif 000004
表３によれば、本実施例のシートも厚さに余り関係なく、良好な遮音性を有することが認められる。
【００２６】
〔実施例５〕
実施例２のシートの表面に加熱軟化した厚さ０．５mmのポリエチレンシートを圧着することによって積層した。本実施例の積層シートの騒音レベル測定結果を表４に示す。
【００２７】
【表４】
0003737945.tif 000005
表４によれば、本実施例のシートも厚さに余り関係なく、良好な遮音性を有することが認められる。
【００２８】
〔実施例６〕
実施例２の組成物を家屋の建築現場にて調整し、該組成物を二階の床面に厚さ５mmにコテ塗り塗布し、室温で３日間養生乾燥させ遮音制振層を形成する。該遮音制振層の上にフロアリングを張設して遮音制振性のある二階フロアを構築した。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の組成物から得られるシートや塗膜は、高重量で遮音性や制振性に優れており、該シートや塗膜は例えば自動車の床基礎とカーペットとの間に敷設あるいは形成されたり、建造物の床基礎と床材、畳との間に遮音制振シートあるいは塗膜として敷設あるいは形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気炉スラグ粒状物製造装置の説明図
【図２】電気炉スラグ粒状物の粒度分布を示すグラフ
【符号の説明】
8       電気炉スラグ粒状物
【図１】
0003737945.tif 000006
【図２】
0003737945.tif 000007