JP2000017619A - 自浄式透光性遮音壁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】人手をかけずに遮音板に付着する汚染物質が洗
浄されて透光板の透視性能を長期にわたった維持するこ
とのできる自浄式透光性遮音壁を提供する。 【解決手段】所定間隔をおいて立設された支柱１間に遮
音板２を支持し、前記遮音板２は、透光板３にポリシラ
ザン又はその変成物からなるシリカ質セラミックス層４
を形成し、外面に光触媒含有層５を形成する。ポリシラ
ザン又はその変成物からなるシリカ質セラミックス層４
は、非常に緻密な被膜であるために、薄膜でも光触媒の
酸化分解作用から透光板３が保護されると共に、且つ耐
熱性に優れているために、光触媒含有層５の焼成時にお
いてもクラックが発生せず、また耐屈曲性に優れている
ために、湾曲させてもクラックが発生せず、さらにこの
状態で耐久性に優れ、且つ薄膜でも高い塗膜硬度を有し
ているために、透光板３は傷付きにくい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遮音を目的として
道路や鉄道の沿線等に沿って設置される透光性遮音壁に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両からの騒音の遮音を目的として、道
路や鉄道の沿線等に沿って遮音板が設置されている。か
かる遮音板はＰＣコンクリートや金属等の不透明板から
形成されたものもあるが、不透明板から形成されたもの
は遮音性に優れるものの、その不透明性により周囲の風
景が遮られるため、圧迫感があり、また景観性に乏しい
ものである。そこで近年では富に透視性能を具備させる
ために透光性を有する透光板からなる遮音板が道路や鉄
道の沿線等に設置されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら遮音板
は、道路に設置されて常に車両の排気ガスや塵埃にさら
されているために、時々洗浄しないとこれら排気ガスや
塵埃等が遮音板に付着して汚れ、特に遮音板が透光板か
らなるものにあっては、著しくその透視性能を低下させ
る問題がある。しかしながら人手によって洗浄するのは
大変面倒であり且つ手間であるばかりでなく、道路側は
洗浄できても道路と反対側はオーバーハング等の装置を
使用して遮音壁の外側へ作業員が乗り出して洗浄しなけ
ればならなかった。そこで本出願人は実公平６−３８４
４号公報に記載されているように、透光板を回転軸によ
り回転可能に軸着し、適宜透光板を回転させることによ
り道路と反対側も道路側より洗浄できる防音壁を提案し
た。しかしながら洗浄は依然として人手によるものであ
るために、面倒であり且つ手間であった。

【０００４】そこで本発明は上記の如き問題を解決し、
人手をかけずに遮音板に付着する汚染物質が洗浄されて
透光板の透視性能を長期にわたった維持することのでき
る自浄式透光性遮音壁を提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成としている。すなわち、本
発明に係る自浄式透光性遮音壁は、所定間隔をおいて立
設された支柱間に遮音板が支持され、前記遮音板は、透
光板にポリシラザン又はその変成物からなるシリカ質セ
ラミックス層が形成され、外面に光触媒含有層が形成さ
れていることを特徴とするものである。

【０００６】本発明によれば、外面に二酸化チタン等の
光触媒を含む光触媒含有層が形成されているので、その
光触媒によって外面が親水化され、汚染物質が効果的に
洗浄される。すなわち二酸化チタン等の光触媒は、紫外
線を照射することにより活性化されて強い酸化力を発現
すると共にその表面は親水化され、塵埃や車両の排気ガ
ス等の汚染物質が表面に付着しても、強い酸化力によっ
て汚染物質が分解されると共に、親水化された表面によ
って、表面に付着する汚染物質と表面との間に水が割り
込んで汚染物質を浮かせるために付着しにくく、また付
着しても降雨等により容易に洗い流されて除去されるた
め、汚染物質が堆積しにくくなる。

【０００７】また本発明は、透光板と外面の光触媒含有
層との間に、ポリシラザン又はその変成物からなるシリ
カ質セラミックス層が形成されている。二酸化チタン等
の光触媒は、上記のように強い酸化力を有しているため
透光板にポリカーボネートやアクリル等の合成樹脂板を
使用した場合は、その透光板までも酸化分解し、その耐
久性が損なわれる。そこで光触媒含有層と透光板との間
に、シリコーン系の被膜を形成することによって耐久性
を向上させることができる。このシリコーン系の被膜は
従来技術のゾルゲル法によりアルコキシシランの加水分
解物を重合させることにより得られるが、この方法では
緻密な被膜が形成され難く多孔質であるため光触媒の酸
化分解作用から透光板を保護するには十分ではなく、ま
た耐熱性、耐屈曲性、耐摩耗性等でも十分なものは得ら
れない。それに対して本発明において、光触媒含有層と
透光板との間に形成されたポリシラザン又はその変成物
からなるシリカ質セラミックス皮膜は非常に緻密な被膜
であり、また耐熱性、耐屈曲性、耐摩耗性に優れ、薄膜
でも高い塗膜硬度を有しているものである。

【０００８】従って本発明によれば、前記の如くポリシ
ラザン又はその変成物からなるシリカ質セラミックス層
は、非常に緻密な被膜であるために、薄膜でも光触媒の
酸化分解作用から透光板が保護されると共に、且つ耐熱
性に優れているために、光触媒含有層の焼成時において
もクラックが発生せず、また耐屈曲性に優れているため
に、湾曲させてもクラックが発生せず、さらにこの状態
で耐久性に優れ、且つ薄膜でも高い塗膜硬度を有してい
るために、透光板は傷付きにくい。

【０００９】本発明における透光板の材質は特に限定さ
れず、ガラスでもよいが、一般的には軽量且つ安価であ
り、しかも破損時の危険性が低いポリカーボネートやア
クリル等の合成樹脂板を使用するのが好ましい。

【００１０】本発明におけるポリシラザンは特に限定さ
れるものではないが、分子内に少なくともＳｉ−Ｈ結
合、あるいはＮ−Ｈ結合を有するものが好ましく、ポリ
シラザン単独であってもよいし、ポリシラザンと他のポ
リマーとの共重合体やポリシラザンと他の化合物との混
合物でもよく、またポリシラザンは、鎖状であってもよ
いし、環状、架橋構造を有するものでもよく、さらに分
子内にこれら複数の構造を同時に有するものでもよく、
これらが単独でもよいし、混合物で用いられていてもよ
い。

【００１１】このポリシラザン又はその変成物からなる
シリカ質セラミックス層の膜厚は、０．０２〜５μｍが
好ましく、好適には０．０５〜２μｍであり、５μｍを
超えると、ポリシラザンをシリカ質セラミックス層に転
化した際にクラックが入ることがある。このシリカ質セ
ラミックス層を形成するには、ポリシラザン又はその変
成物からなる塗膜形成用組成物を透光板にスプレーコー
ト、ディップコート、スピンコート、フローコート、ロ
ールコート等の適宜方法で塗布し、シリカ質セラミック
ス層に転化すればよい。なお前記塗布は１回でもよい
し、２回以上塗布してもよい。

【００１２】なお前記塗膜形成用組成物を塗布した後、
この塗膜をシリカ質セラミックス層に転化するには、高
温で加熱して焼成することにより行ってもよいが、透光
板をポリカーボネートやアクリル等の合成樹脂板から形
成する場合は、加熱温度に限界があり、出来るだけ合成
樹脂板の変形や劣化の生じない低温でシリカ質セラミッ
クス層に転化できる次の方法が好ましい。

【００１３】すなわち、ポリシラザン又はその変成物
に、アミン類又は／及び酸類が添加された塗膜形成用組
成物から形成するか、あるいはポリシラザン又はその変
成物に、アミン類又は／及び酸類が添加された塗膜形成
用組成物を水蒸気と接触させることにより形成すれば、
１５０度程度の低温焼成が可能となり、且つ高速でシリ
カ質セラミックス層に転化することができる。

【００１４】外面に二酸化チタン等の光触媒を含有する
光触媒含有層を形成するには、二酸化チタン等の粉末を
溶融させて吹き付ける溶射法、化学反応を介して二酸化
チタンを析出させるＣＶＤ（化学的製膜法）、二酸化チ
タン等をスパッタ蒸発させて沈着させるスパッタ蒸着
法、真空蒸着法等の適宜方法によって形成してもよい
が、バインターに二酸化チタン等を分散させて塗料組成
物とし、それをディッピングやスプレー、フローコータ
ー等により塗布すれば、均一且つ平滑な被膜が形成され
るので好ましい。

【００１５】かかる方法により光触媒含有層を形成する
場合は、バインダーとしてシリコーン系化合物を用いる
のが好ましい。シリコーン系化合物を用いることによ
り、得られる光触媒含有層は表面硬度が高くなって傷付
きにくくなり、またシロキサン結合によって耐薬品性、
耐汚染性に優れるために活性化された二酸化チタン等に
よっても劣化されにくく、また汚染物質も付着しにくく
なる。

【００１６】なおバインダーとしてシリコーン系化合物
を用いて光触媒含有層を形成する場合は、例えば一例と
して、オルガノポリシロキサン又はテトラエトキシシラ
ン等のアルコキシシランの加水分解物とチタニアゾルと
の混合物とからなる塗料組成物を塗布し、５０度〜２０
０度で加熱することにより形成することができる。

【００１７】光触媒としての二酸化チタンは、ルチル型
でもよいが、活性の高さからアナターゼ型のものが好ま
しく、この二酸化チタンに波長領域が３００〜４００ｎ
ｍ付近の紫外光を照射することによって活性化され、そ
の活性化によって強い酸化力が発現されて、表面に付着
した汚染物質は分解されると共に、活性化によってその
表面は水との接触角でほぼ０〜２０度程度まで親水化さ
れ、かかる親水化によって汚染物質は付着しにくくな
り、例え付着しても降雨等によって容易に洗い流される
ようになる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照し、具体的に説明する。すなわち図１は本
発明の実施の一形態を示す斜視図、図２は主要部の断面
図である。

【００１９】図面における形態は、高速道路等の側縁に
道路の長手方向に沿って所定間隔をおいて立設されたＨ
型鋼からなる支柱１と、この支柱１間に支持された遮音
板２とから構成されるものである。

【００２０】遮音板２は、ポリカーボネートやアクリル
樹脂等の合成樹脂板やガラス板等からなる透光性を有す
る透光板３に、ポリシラザン又はその変成物からなるシ
リカ質セラミックス層４が形成され、外面に二酸化チタ
ン等の光触媒が含有された光触媒含有層５が形成されて
いる。前記シリカ質セラミックス層４は透光板３上に直
接形成されていてもよいし、他の層を介して形成されて
いてもよい。また光触媒含有層５は外面に形成されてい
れば、シリカ質セラミックス層４上に直接形成されてい
てもよいし、他の層を介して形成されていてもよい。

【００２１】そして光触媒含有層５に紫外線を照射する
ことにより光触媒が活性化されてその表面が親水化さ
れ、降雨等によって表面に付着した汚染物質が洗浄され
るようになされている。なお光触媒含有層５は透光板３
の透視性能を損なわないようにできるだけ薄く形成する
のが好ましい。またシリカ質セラミックス層４を透光板
３の表裏両面に形成し、その表裏両面に光触媒含有層５
を形成するのが好ましいが、いずれか片面に形成されて
いてもよく、また遮音板２にはその外周縁にアルミニウ
ム合金等からなる枠体６が適宜取付けられて補強されて
いてもよい。

【００２２】光触媒を活性化させる紫外線は、道路に設
置されて太陽光から受けるようになされていてもよい
が、予め工場等において、ブラックライト等により紫外
線を照射し、道路に設置された際には、光触媒が活性化
されて光触媒含有層５の表面が親水化されているように
しておいてもよい。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００２４】（実施例）ポリカーボネートからなる合成
樹脂板により透光板を作製し、この透光板に以下のコー
ティング剤を塗布した。ペルヒドロポリシラザンをデカ
ヒドロナフタレンに溶解し、２０ｗｔ％の濃度に調整し
た。この溶液１０ｇに攪拌しながらトリ−ｎ−ペンチル
アミン２００ｍｇを室温で徐々に添加した。これを大気
中で上記ポリカーボネート上にフローコートで塗装し
た。これを１００度、９０％ＲＨの恒温恒湿器内で１時
間加熱することによりシリカ質セラミックス層に転化さ
せた。このシリカ質セラミックス層の膜厚は０．５μｍ
であった。

【００２５】次に、アナターゼ型酸化チタンゾル（日産
化学、ＴＡ−１５、固形分１５ｗｔ％）５６重量部と、
シリカゾル（日本合成ゴム、グラスカＡ液、固形分２０
ｗｔ％）３３重量部を混合後、メチルトリメトキシシラ
ン（日本合成ゴム、グラスカＢ液）１１重量部とエタノ
ールを添加し、さらに２時間攪拌し、メチルトリメトキ
シシランを部分的に加水分解反応と脱水縮重合反応させ
ることにより調整した。これをフローコートにより前記
シリカ質セラミックス層の上に塗布し、光触媒含有層を
形成した。

【００２６】次に得られたサンプルの表面にブラックラ
イトブルー蛍光灯を用いて１平方ｃｍ当たり１．５ｍｗ
の照度で４８時間紫外線を照射した。その後表面の水に
対する接触角を測定すると平均して５度以下であった。

【００２７】（比較例）ポリカーボネートからなる合成
樹脂板により透光板を作製し、この透光板に以下のコー
ティング剤を塗布した。シリカゾル（日本合成ゴム、グ
ラスカＡ液、固形分２０ｗｔ％）３重量部を混合後、メ
チルトリメトキシシラン（日本合成ゴム、グラスカＢ
液）１重量部とエタノールを添加し、さらに２時間攪拌
し、メチルトリメトキシシランを部分的に加水分解反応
と脱水縮重合反応させることにより調整した。これを上
記ポリカーボネートにフローコートにより塗布し、１２
０度、５０分加熱することにより従来技術であるゾルゲ
ル法によるシリカ質セラミックス層を得た。このシリカ
質セラミックス層の膜厚は１．０μｍであった。

【００２８】次に、アナターゼ型酸化チタンゾル（日産
化学、ＴＡ−１５、固形分１５ｗｔ％）５６重量部と、
シリカゾル（日本合成ゴム、グラスカＡ液、固形分２０
ｗｔ％）３３重量部を混合後、メチルトリメトキシシラ
ン（日本合成ゴム、グラスカＢ液）１１重量部とエタノ
ールを添加し、さらに２時間攪拌し、メチルトリメトキ
シシランを部分的に加水分解反応と脱水縮重合反応させ
ることにより調整した。これをフローコートにより前記
シリカ質セラミックス層の上に光触媒含有層を形成し
た。

【００２９】次に得られたサンプルの表面にブラックラ
イトブルー蛍光灯を用いて１平方ｃｍ当たり１．５ｍｗ
の照度で４８時間紫外線を照射した。その後表面の水に
対する接触角を測定すると平均して５度以下であった。

【００３０】上記実施例と比較例を以下の試験で塗膜性
能比較した。

【００３１】（試験１） 光触媒含有層に対する抗分解
性 実施例で得られたサンプルと比較例で得られたサンプル
に超エネルギー照射試験機（スガ試験機ＵＥ−１ＤＥｃ
型）で紫外線を２４０時間照射した。その結果、比較例
でのシリカ質セラミックス層にはクラックが認められた
のに対して、実施例でのシリカ質セラミックス層に異常
は認められなかった。

【００３２】（試験２） 耐熱性 実施例で得られたサンプルと比較例で得られたサンプル
を１３０度で２時間加熱した結果、比較例でのシリカ質
セラミックス層にクラックが認められたのに対して、実
施例でのシリカ質セラミックス層に異常は認められなか
った。

【００３３】（試験３） 耐屈曲性 実施例で得られたサンプルと比較例で得られたサンプル
を半径２０００ｍｍに湾曲させた状態でサンシャインウ
ェザーメーター試験を行った。その結果、比較例のサン
プルでは１００時間で表面に微細なクラックが認められ
たのに対して、実施例では５００時間経過した時点で異
常は認められない。

【００３４】（試験４） 耐摩耗性 実施例で得られたサンプルと比較例で得られたサンプル
の耐摩耗性を比較するために鉛筆硬度試験を行った。そ
の結果、比較例のサンプルでは鉛筆硬度Ｆ〜Ｈであった
のに対して、実施例では２Ｈ〜３Ｈであった。

【００３５】以上より、ポリシラザン又はその変成物か
らなるシリカ質セラミックス層は非常に緻密な被膜であ
るため、光触媒の分解作用から透光板を保護する機能お
よび耐熱性、耐屈曲性、耐摩耗性に優れ、透光性遮音壁
に好適であることが確認される。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、外面に二酸化チタン等
の光触媒を含む光触媒含有層が形成されているので、そ
の光触媒によって外面が親水化され、汚染物質が効果的
に洗浄される。すなわち二酸化チタン等の光触媒は、紫
外線を照射することにより活性化されて強い酸化力を発
現すると共にその表面は親水化され、塵埃や車両の排気
ガス等の汚染物質が表面に付着しても、強い酸化力によ
って汚染物質が分解されると共に、親水化された表面に
よって、表面に付着する汚染物質と表面との間に水が割
り込んで汚染物質を浮かせるために付着しにくく、また
付着しても降雨等により容易に洗い流されて除去される
ため、汚染物質が堆積しにくくなる。

【００３７】また本発明によれば、透光板と光触媒含有
層との間にポリシラザン又はその変成物からなるシリカ
質セラミックス層が形成され、このポリシラザン又はそ
の変成物からなるシリカ質セラミックス層は、非常に緻
密な被膜であるために、薄膜でも光触媒の酸化分解作用
から透光板が保護されると共に、且つ耐熱性に優れてい
るために、光触媒含有層の焼成時においてもクラックが
発生せず、また耐屈曲性に優れているために、湾曲させ
てもクラックが発生せず、さらにこの状態で耐久性に優
れ、且つ薄膜でも高い塗膜硬度を有しているために、透
光板は傷付きにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す斜視図である。

【図２】図１における主要部の断面図である。

【符号の説明】

１ 支柱 ２ 遮音板 ３ 透光板 ４ シリカ質セラミックス層 ５ 光触媒含有層 ６ 枠体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隔をおいて立設された支柱間に遮
   音板が支持され、前記遮音板は、透光板にポリシラザン
   又はその変成物からなるシリカ質セラミックス層が形成
   され、外面に光触媒含有層が形成されていることを特徴
   とする自浄式透光性遮音壁。
2. 【請求項２】 シリカ質セラミックス層は、ポリシラザ
   ン又はその変成物に、アミン類又は／及び酸類が添加さ
   れた塗膜形成用組成物から形成されていることを特徴と
   する請求項１記載の自浄式透光性遮音壁。
3. 【請求項３】 シリカ質セラミックス層は、ポリシラザ
   ン又はその変成物に、アミン類又は／及び酸類が添加さ
   れた塗膜形成用組成物を水蒸気と接触させることにより
   形成されていることを特徴とする請求項１記載の自浄式
   透光性遮音壁。