JP2000326437A - 熱可塑性ポリマー製の非断片化性パネルおよびその防音壁としての使用 - Google Patents

熱可塑性ポリマー製の非断片化性パネルおよびその防音壁としての使用

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JP2000326437A JP2000089626A JP2000089626A JP2000326437A JP 2000326437 A JP2000326437 A JP 2000326437A JP 2000089626 A JP2000089626 A JP 2000089626A JP 2000089626 A JP2000089626 A JP 2000089626A JP 2000326437 A JP2000326437 A JP 2000326437A
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Xavier Marcarian
マルカリアン ザビエル
Pierre Omerin
オメリン ピエール
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Elf Atochem SA
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱可塑性ポリマー材料、特に（メタ）アクリ
ル酸ポリマーから製造される非断片化性パネルを提供す
る。 【解決手段】 熱可塑性ポリマー材料内に埋め込まれた
ストランドの網状構造体を少なくとも１つ含む熱可塑性
ポリマー材料製の非断片化性パネルであって、各ストラ
ンドはそのコアがラッピングで被覆されたものから成る
ことを特徴とする上記パネル。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性ポリマー
材料、特に（メタ）アクリル酸ポリマーから製造された
非断片化性パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリマー材料製のパネルは、鈍角の器具
で衝撃を与えると、小片や断片に破砕することがある。
したがって、このようなパネルが公共の高速道路におい
て使用されている場合には、かかるパネルの破壊により
周囲の環境が危険にさらされる。これらのパネルが防音
壁として使用されて、自動車道路や橋などに沿って設置
されている場合は、なおさらそうである。
【０００３】それゆえに、ポリマー材料製のこれらパネ
ルの破片が公共の高速道路上に落下するのを防止する手
段が求められてきた。
【０００４】この種の手段は欧州特許第EP-B-407 852号
に記載されている。この特許においては、アクリル（ま
たはメタクリル（コ）ポリマー）ガラスパネルが防音壁
または遮音壁として使用されており、かかるパネルの断
面のほぼ中心部にプラスチックのモノフィラメントが埋
め込まれている。これらのモノフィラメントは破片を保
持するため、破片が落下するのを防いでいる。ポリアミ
ドのモノフィラメントが特に適しているが、それは、か
かるフィラメントと、パネルを構成しているアクリルガ
ラスとの間の付着が比較的弱いためである。鈍角の物体
がパネルに突き当たるとパネルは破損するが、モノフィ
ラメントは伸長して切断されない。少なくともこうした
ケースのほとんどはそうである。
【０００５】衝撃作用を加えると、モノフィラメントの
引張強さおよびアクリルガラスに対するその弱い付着の
ため、モノフィラメントはパネルから完全には引き抜か
れずにパネル内でスライドすることが観察されている。
その結果として、破片がモノフィラメントによって保持
される。したがって、モノフィラメントのアクリルガラ
スへの付着を十分にコントロールすることが不可欠であ
る。というのは、付着が強すぎると衝撃の間にモノフィ
ラメントが破断してしまうからである。一方、付着が弱
すぎるとモノフィラメントが完全に引き抜かれてしま
い、結果的にパネルの破片が保持されないこととなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、熱可
塑性ポリマー材料製のパネルにおいて使用することがで
き、かかるパネルに、本発明者らが非断片化性(non-fra
gmentation)と呼ぶところの性質、すなわち、こうした
パネルへの鈍角の物体の衝撃から結果として生じる小片
または断片が落下するのを防止する性質、を付与する新
規な手段を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による熱可塑性ポ
リマー材料製の非断片化性パネルは、熱可塑性ポリマー
材料内に埋め込まれたストランドの網状構造体を少なく
とも１つ含み、各ストランドはコア（心部）をラッピン
グで被覆したものから成っている。
【０００８】これらのパネルにおいて、ストランドは好
ましくはパネル面の１つに対して平行な平面に、そのパ
ネル面から一定の距離で配置されており、それゆえに次
のようになる。 2r≦e/2 および0.1e≦d-r≦0.5e ここで、e はパネルの厚さであり、d はストランド軸と
前記パネル面の間の距離であり、そしてr はストランド
の半径である。
【０００９】ストランドの直径は変化しうるが、一般的
には0.2〜3 mm、好ましくは1.5〜2.5 mmである。
【００１０】パネルの厚さは意図した用途に応じて3〜3
0 mmとする。
【００１１】本発明のパネルで用いる網状構造体は多数
のストランドから構成されており、これらのストランド
は同方向に平行であるか、異なる方向でメッシュを形成
していることが好ましい。平行なストランドは一般には
10〜300 mm、好ましくは30〜150 mmだけ間隔をおいて配
置される。ストランドが例えば角度90°で２方向を向い
てメッシュを形成している場合は、これら２方向の平行
なストランド間の距離は同一でも異なっていてもよい。
【００１２】上述したように、本発明のパネルで用いる
ストランドは、各々がラッピングで被覆されたコアから
成っている。
【００１３】コアはモノフィラメントまたはマルチフィ
ラメントの形状をしている。マルチフィラメントは複数
のフィラメントを絡み合わせたもので、フィラメント自
体がマルチフィラメントであってもよい。マルチフィラ
メントは、数本のフィラメントの組合せから成るという
前提で、ロープ、編組、その他のどのような形状のもの
でもよい。
【００１４】コアはポリアミド、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタ
レートなどのポリマー材料から、銅線などの金属材料か
ら、または木綿などの天然の紡織繊維から製造すること
ができる。
【００１５】コアはラッピングで被覆されるが、このラ
ッピングは幅が数ミリメートル（例えば、5〜20 mm）、
厚みが数マイクロメートル（例えば、5〜30μm）のフィ
ルムを重ね合わせながららせん状に巻き取ることにより
得られる、いわゆるカバーである。
【００１６】コアは一重のラッピングまたは二重のラッ
ピングで被覆することができる（二重のラッピングは同
方向に２回巻き取るか、交差させて２回巻き取ることに
より得られる）。
【００１７】このラッピングにより、ストランドのコア
を、パネルを形成している熱可塑性ポリマー材料から分
離して、コアと熱可塑性ポリマー材料とが直接接触しな
いようにすることが可能である。こうした接触はコアの
硬化、脆化および引張強さの低下をもたらすだろう。ラ
ッピングを形成するフィルムはポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル、
例えばポリエチレンテレフタレートなどのポリマー材料
から作ることができる。
【００１８】好ましくは、パネルを構成している熱可塑
性ポリマー材料にラッピングを付着させる。この付着は
ラッピングを形成している材料の固有の性質からもたら
されるが、ラッピング（重ね合わせながら、らせん状に
巻き取ったもの）の表面が完全には平滑でないことから
も生じる。
【００１９】鈍角の物体がパネルに突き当たると、パネ
ルが壊れる。ストランドのコアは、それがモノフィラメ
ントであろうとマルチフィラメントであろうと、ラッピ
ング内でスライドし、ラッピングそれ自体は熱可塑性ポ
リマー材料にしっかりと固定されたままで存在する。コ
アはラッピング内でスライドするものの、パネルから完
全には引き抜かれず、したがって、破壊された断片が保
持される。
【００２０】本発明による非断片化性パネルを構成する
ポリマー材料は、特にポリカーボネート、またはメチル
メタクリレート(MMA) 80〜100 wt%と、メチルメタクリ
レートと共重合可能なエチレン性不飽和基を少なくとも
１個もつモノマー少なくとも１種0〜20 wt%とからなる
メチルメタクリレートポリマーであり得る。これらのモ
ノマーは周知のものであり、特にアクリル酸、メタクリ
ル酸、アルキルアクリレート（アルキル基の炭素原子数
２〜４）を挙げることができる。
【００２１】とりわけ、メチルメタクリレートポリマー
製または主としてメチルメタクリレート(MMA)モノマー
から誘導される単位を有するコポリマー製のパネルは各
種の方法で製造することができ、特に押出法（この場合
には、引出成形によりストランドを本発明のパネルに導
入する）または周知の注型法もしくは連続注型法により
製造される。
【００２２】注型法を実施するためには型を使用する
が、この型は、２枚の平板間に充填を付与するための一
般的にはポリ塩化ビニル製の周縁シール（ビードと呼ば
れる）により分離された、例えば無機ガラス製の、２枚
の平らな板から構成されている。こうした型は面に沿っ
て配置したクランプで締め付けて密閉する。
【００２３】周知のように、重合すべき組成物、すなわ
ち、MMAモノマーまたはメチルメタクリレートプレポリ
マー（転化率 5〜20%）から形成された注型用シロップ
であって、MMAを重合するのに、または前記シロップの
重合を完結させるのに十分な量の重合開始剤を添加して
あり、場合により、架橋剤、離型剤、最終ポリマーの分
子量を制御するための連鎖移動剤、酸化防止剤などの他
の慣用添加剤を添加したものを型の中に注入する。重合
を実施または完結するには、場合に応じて、型を水の中
に入れる（いわゆる「プール」法）か、または必要な温
度（40〜80℃）のオーブンに入れ、次いで後重合用の
（約100〜130℃の）オーブンに入れる。
【００２４】得られるポリマーパネルの厚さはビードの
厚さで決まる。
【００２５】本発明による非断片化性パネルを得るに
は、ストランドの網状構造体少なくとも１個を型の中に
入れ、次に重合すべき組成物を導入して重合を通常の方
法で実施する。ストランドの網状構造体を型の中に挿入
するためには、どのような適切な手段も用いることがで
きる。これは、例えば、型の内面に接触して配置された
フレームであり得、このフレームの厚みは網状構造体が
熱可塑性ポリマーパネルの面に対して位置しなければな
らない距離に一致する。ストランドをこのフレームに固
定する。重合後に、フレームを取り除くためにパネルの
縁を切断してもよい。
【００２６】本発明による非断片化性パネルは特に防音
壁として使用することができる。その場合、十分な防音
効果が得られるようにパネルの厚さを10〜25 mmとする
ことが有利である。
【００２７】以下の実施例は防音壁として有用な非断片
化性パネルに関するものである。
【００２８】
【実施例】実施例１ 寸法2 m×3 mの無機ガラス製平板２枚と、厚さ15 mmの
パネルをもたらすビードから構成された型を使用した。
【００２９】平行なストランドの網状構造体を一方向で
配置したが、その際、ストランドを3 cm離して、適当な
厚さの透明なポリメチルメタクリレート(PMMA)製フレー
ムの上に固定し、ガラス製の型のほぼ真ん中にこの網状
構造体が位置するようにした。これらのストランドは直
径が2 mmであり、ポリアミドフィラメントの編組から形
成したコアを、幅10 mm、厚さ19μmのポリエチレンテレ
フタレートフィルムより形成された１回のラッピング
（重合すべき組成物からこれらフィラメントをシールす
るためのもの）で被覆したものである。次に、重合すべ
き組成物（メチルメタクリレートプレポリマーシロップ
と重合開始剤）を型に注入した。型を約70℃の温度の水
に入れ、次に約120℃のオーブン内で加熱して重合を完
結させた。
【００３０】型から取り出した後に、厚さ15 mmのポリ
メチルメタクリレートパネルが得られた。平行なストラ
ンドを支持しているフレームは透明なPMMA製であるた
め、パネルの縁を切断してフレームを取り除く必要はな
かった。
【００３１】パネルの抗断片化性を調べるために使用し
た試験法は、クレーンのケーブルの端部につり下げた54
2 kgの振子をパネルに衝突させるというものである。衝
撃のエネルギーは、その開始点と衝撃点の間の振子の高
度差を変えることによって調整した。本実施例では、69
00ジュールのエネルギーとした。この試験法において、
パネルは垂直に保持された。
【００３２】断片はまったく放出されなかった。上述し
たように、衝撃領域において、マルチフィラメント（本
実施例では編組）は完全には引き抜かれることなくラッ
ピング内でスリップして、断片を保持した。これによ
り、ラッピングがシール機能を果して、重合性組成物が
ストランドのコアに直接浸透するのを防止したことが明
らかである。
【００３３】実施例２ 実施例１と同様に実施したが、ストランドの網状構造体
はメッシュから成るもので、第１方向に平行なストラン
ドを3 cm離して配置し、第１方向に対して垂直の第２方
向に平行なストランドも3 cm離して配置した。
【００３４】実施例１に示した試験法で調べたところ、
断片はまったく放出されなかった。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱可塑性ポリマー材料内に埋め込まれた
    ストランドの網状構造体を少なくとも１つ含む熱可塑性
    ポリマー材料製の非断片化性パネルであって、各ストラ
    ンドはそのコアがラッピングで被覆されたものから成る
    ことを特徴とする上記パネル。
  2. 【請求項２】 ストランドがパネル面の１つに対して平
    行な平面に、そのパネル面から一定の距離で配置されて
    おり、それゆえに、 2r≦e/2 および0.1e≦d-r≦0.5e （ここで、e はパネルの厚さであり、d はコア軸と前記
    パネル面の間の距離であり、r はストランドの半径であ
    る）となる、請求項１記載のパネル。
  3. 【請求項３】 ストランドのコアがモノフィラメントま
    たはマルチフィラメントから成る、請求項１または２記
    載のパネル。
  4. 【請求項４】 コアがポリマー材料、金属材料または天
    然の紡織材料から製造される、請求項３記載のパネル。
  5. 【請求項５】 コアがポリアミド、ポリエチレン、ポリ
    プロピレンまたはポリエステル、特にポリエチレンテレ
    フタレートから製造される、請求項４記載のパネル。
  6. 【請求項６】 ラッピングがポリマー材料、好ましくは
    ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエ
    チレンまたはポリエステル、特にポリエチレンテレフタ
    レートにより製造されたフィルムから成る、請求項１〜
    ５のいずれか１項記載のパネル。
  7. 【請求項７】 網状構造体が１方向の平行なストランド
    から成る、請求項１〜６のいずれか１項記載のパネル。
  8. 【請求項８】 ストランドが10 mm〜300 mmの間隔で配
    置される、請求項７記載のパネル。
  9. 【請求項９】 網状構造体が２方向の平行なストランド
    から成り、メッシュを形成している、請求項１〜６のい
    ずれか１項記載のパネル。
  10. 【請求項１０】 ２方向の平行なストランド間の距離
    が、同一でも異なっていてもよく、10 mm〜300 mmであ
    る、請求項９記載のパネル。
  11. 【請求項１１】 ストランドの直径が0.2〜3 mm、好ま
    しくは1.5〜2.5 mmである、請求項１〜１０のいずれか
    １項記載のパネル。
  12. 【請求項１２】 パネルを構成する熱可塑性ポリマー材
    料がポリカーボネート、およびメチルメタクリレート80
    〜100 wt%と、メチルメタクリレートと共重合可能なエ
    チレン性不飽和基を少なくとも１個もつモノマー少なく
    とも１種0〜20 wt%とからなるメチルメタクリレートポ
    リマーから選択される、請求項１〜１１のいずれか１項
    記載のパネル。
  13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれか１項記載の
    非断片化性パネルより構成される防音壁。
  14. 【請求項１４】 パネルの厚さが10 mm〜25 mmである、
    請求項１３記載の防音壁。
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TW591164B (en) 2004-06-11
NO20001505D0 (no) 2000-03-23
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EP1041213A1 (fr) 2000-10-04
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