JP2011062599A

JP2011062599A - 防音壁基材とその製造方法

Info

Publication number: JP2011062599A
Application number: JP2009213217A
Authority: JP
Inventors: Yukio Ota; 幸雄大田; Takashi Kamo; 尚加茂
Original assignee: NIDAI SEIKO KK
Current assignee: NIDAI SEIKO KK
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-03-31

Abstract

【課題】防音壁基材としてキャスティング重合されたアクリル樹脂基板を用いる場合において、その表面に酸化ケイ素被膜が良好に形成でき、そのためその上に酸化チタン被膜を形成でき、結果として防音壁を汚れの少ない状態に長期間維持することのできる防音壁基材とその製造方法とを提供する。
【解決手段】キャスティング重合されたアクリル樹脂基板２の表面にオルガノシロキサン樹脂被膜４が形成され、さらにその上に酸化ケイ素被膜５を介して酸化チタン被膜６が形成されてなり、排ガス等による防音壁基材１表面の汚染を、最外面に施された酸化チタン被膜６の酸化作用や超親水作用によって除去する。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば、高速道路の車両騒音が周辺の民家に漏れて伝播しないように高速道路の両側に並べて設置される防音壁を構成する際に用いる防音壁基材とその製造方法とに関するものである。

高速道路の車両騒音が周辺の民家に漏れないようにするための防音壁を、周辺の日照権を考慮して透明な合成樹脂板で構成することは、例えば、特許文献１に記載されているように公知である。また、この防音壁が、走行する車両からの排気ガスによって汚れるため、これを洗浄・除去する必要があることも公知であり、そのための洗浄装置が特許文献２に開示されている。

しかしながら、上記従来例において、防音壁を汚れのない状態に維持するためには、頻繁に洗浄作業を行う必要があるが、そのためには、大掛かりな装置を必要とするし、また、多くの手数を要することから、かなりの維持費用を要することになる。そこで、防音壁基材としてのアクリル樹脂板の表面に酸化チタン被膜を形成し、防音壁基材表面を超親水性として油性の汚れの定着性を低下させ、降雨時のセルフクリーニング作用によって汚れの少ない状態を維持すると共に、それに加えて付着した有機系汚染物質を分解して汚れを減少させることが考えられる。酸化チタンを防音壁に適用する試みは、特許文献３、４にも見られるように公知である。

特開平０９−２６８５２４号公報特開平１０−０８５６９０号公報特開平１０−２９００２０号公報特開２００７−５１５０５号公報特公平０１−０５９２１０号公報特公平０４−０１３３０１号公報

そこで発明者は、防音壁基材としてのアクリル樹脂板の表面に酸化チタン被膜を形成するため、特許文献５、６に記載されているように、アクリル樹脂板に、酸化ケイ素被膜を介して酸化チタン被膜を形成することを試みた。それは、酸化チタンが有機物を分解する作用を有するため、酸化ケイ素被膜を用いてアクリル樹脂板の表面を保護するためである。

しかしながら、上記実験において、防音壁基材としてキャスティング重合されたアクリル樹脂基板を用いた場合には、樹脂基板表面に酸化ケイ素被膜を形成し得ないことを知見した。

この発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、防音壁基材としてキャスティング重合されたアクリル樹脂基板を用いる場合において、その表面に酸化ケイ素被膜が良好に形成でき、そのためその上に酸化チタン被膜を形成でき、結果として防音壁を汚れの少ない状態に長期間維持することのできる防音壁基材とその製造方法とを提供することにある。

そこで、この発明の防音壁基材は、キャスティング重合されたアクリル樹脂基板２にオルガノシロキサン樹脂被膜４を形成し、その上に、酸化ケイ素被膜５を介して酸化チタン被膜６を形成したことを特徴としている。

また、この発明の防音壁基体の製造方法は、キャスティング重合されたアクリル樹脂基板２にオルガノシロキサン樹脂被膜４を形成し、その上に、酸化ケイ素被膜５を形成し、さらにその上に、酸化チタン被膜６を形成したことを特徴としている。

この発明によれば、防音壁の表面を汚れの少ない状態に長期間維持することができ、そのため洗浄などで必要な維持コストを低減することが可能な防音壁基材を提供することができる。

この発明の実施形態に係る防音壁基材の断面図である。同じくその製造過程を示した工程図である。

次に、この発明の防音壁基材とその製造方法との具体的な実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。この発明の防音壁基材１は、例えば、高速道路等の防音壁に用いられるものであって、図１に示すように、キャスティング重合されたアクリル樹脂基板２の表面にオルガノシロキサン樹脂被膜４が形成され、さらにその上に酸化ケイ素被膜５を介して酸化チタン被膜６が形成されてなり、排ガス等による防音壁基材１表面の汚染を、最外面に施された酸化チタン被膜６の酸化作用や超親水作用によって除去する効果を有するものである。

アクリル樹脂基板２は、キャスティング重合、即ち、鋳型となる一対のガラス板間にモノマーと重合開始剤を封入し、重合させることで形成されている。一対のガラス板の内側には、アクリル樹脂のガラス面からの剥離を容易にするため、剥離剤としてシリコンオイルが塗布されており、アルカリ樹脂基板２表面近傍には、図１に示すように、凝固前のアクリル樹脂が、シリコンオイルを取り込んだ状態で凝固することによって、シリコンオイルがアクリル樹脂の表面内部に混入した状態のシリコンオイル混合層３が形成されている。なお、鋳型はガラス板に限らず、金属板等でもよい。そして、このシリコンオイル混合層３の存在に起因して、酸化ケイ素被膜を形成し得ないことになっていた。

オルガノシロキサン樹脂被膜４は、アクリル樹脂基板２の表面近傍に形成されたシリコンオイル混合層３に含まれるシリコンオイルの剥離性を阻害し、オルガノシロキサン樹脂被膜４の上面に形成される酸化ケイ素被膜５の付着性を向上させるものである。すなわち、オルガノシロキサン樹脂被膜４は、シリコンオイル混合層３におけるアクリル樹脂露出面のアクリルと密着すると共に、表面に広がりながら被膜を形成し、シリコンオイルの表面への滲出を防止する。そしてその表面に、酸化ケイ素被膜５を形成する。

酸化ケイ素被膜５は、酸化ケイ素被膜５の上に形成される酸化チタン被膜６の有機物分解作用から、アクリル樹脂基板２を保護するものである。

酸化チタン被膜６は、超親水作用によって、汚染物質の定着性を低下させるとともに、酸化作用によって汚染物質の分解を行い、頻繁な清掃なしに汚れの少ない状態を保つためのものである。

アクリル樹脂基板２表面に酸化ケイ素被膜６を形成するまでの工程（図２）を、詳細に説明する。始めに、第１の洗浄工程Ｓ１として、純水９５％（容量パーセント）、ＯＭＢ（電子部品洗浄剤：有限会社オメガテクノモデリング社販売）５％（容量パーセント）の割合で混ぜ合わせてなる洗浄液を４０℃以上に温め、この洗浄液中にアクリル樹脂基板２を浸し、１０分間程度、超音波洗浄を行う。なお、超音波洗浄とは、洗浄水に伝達した超音波により発生するキャビテーション等の作用により、表面に付着した異物を除去する方法である。表１は、ＯＭＢの成分表である。

次に、すすぎ工程Ｓ２として、洗浄液中で超音波洗浄されたアクリル樹脂基板２を、４０℃以上に温められた純水中に浸し、同じく１０分間程度、超音波洗浄を行う。

すすぎ工程Ｓ２を経たアクリル樹脂基板２に対して、第１の乾燥工程Ｓ３として、エアーブローを行い、表面の水分を吹き飛ばしながら乾燥させていく。

次に、カップリング層作成工程Ｓ４として、イソプロピルアルコールを７０％（容量パーセント）、メタノールを３０％（容量パーセント）の割合で混ぜ合わせた混合液に、混合液容量の５％（容量パーセント）にあたるクリスタルコートＣ−２１０〔日本エーアールシー株式会社〕を混合し、５分以上撹拌してなるカップリング層作成液をアクリル樹脂基板２上に掛け流し（シャワー方式）、アクリル樹脂基板２面にカップリング層４（オルガノシロキサン樹脂被膜）を形成する。オルガノシロキサン樹脂被膜４は、シリコンオイルの剥離性を抑制し、アクリル樹脂基板２と、酸化ケイ素５との付着性を良好に保つ効果を有する。なお、表２は、クリスタルコートＣ−２１０の成分表である。

カップリング層４形成の後、第２の乾燥工程Ｓ５として、アクリル樹脂基板２を１０分間程度、自然乾燥する。

乾燥工程Ｓ５終了後、アクリル樹脂基板２に対して、Ｈコート層５（酸化ケイ素被膜）作成工程Ｓ６を施す。まず、ケイフッ化水素酸を５５４ｃｃ、純水を４４６ｃｃの割合で混合したものに対して、シリカゲル４０グラムを投入し、３０〜３５℃で１２時間以上撹拌する。撹拌終了後、この溶液をろ過し、さらに粒状アルミニウム２０グラムを投入して、再び３０〜３５℃で１２時間以上促進させる。促進完了後、再び溶液をろ過し、溶液中に、アクリル樹脂基板を１時間浸漬して、アクリル樹脂基板２表面に、酸化ケイ素被膜５を形成させる。

その後、溶液中からアクリル樹脂基板２を取り出し、第２の洗浄工程Ｓ７として、市水をアクリル樹脂基板２に掛け流して洗浄（シャワー方式）を行った後、第３の乾燥工程Ｓ８として、アクリル樹脂基板２表面をエアーブローによって乾燥させる。

乾燥工程Ｓ８終了後、アクリル樹脂基板２に対して、光触媒膜６（酸化チタン被膜）作成工程Ｓ９を施す。まず、ＮＴＢ−５００Ａ液〔昭和タイタニウム株式会社〕を６７ｃｃに対して、メタノールを５００ｃｃ混ぜ合わせ、さらにＮＴＢ−５００Ｂ液〔昭和タイタニウム株式会社〕を３３ｃｃ混ぜ合わせた液体を１分間程度撹拌し、アクリル樹脂基板２上に掛け流すことで、酸化チタン被膜６を形成させる。なお、表３は、ＮＴＢ−５００Ａ液の成分表であり、表４は、ＮＴＢ−５００Ｂ液の成分表である。

第４の乾燥工程Ｓ１０として、上記各工程を経たアクリル樹脂基盤２を、４時間以上自然乾燥させて、各樹脂被膜４、５、６の形成された防音壁基材１の製造を完了する。

次に、アクリル樹脂基板２と酸化ケイ素被膜５との付着性向上に寄与するオルガノシロキサン樹脂被膜４の効果について、比較実験の方法及びその結果を以下に示す。

［試験方法］
各樹脂被膜４、５、６作成工程前のアクリル樹脂基板２表面に、セロハンテープを貼り付け、上記各工程Ｓ４〜Ｓ１０を経た後、セロハンテープを剥離させることにより、各樹脂被膜４、５、６の断裂線を目視にて確認する。

［実施例１］
実施例１の試験体は、第１の洗浄工程Ｓ１、すすぎ工程Ｓ２、第１の乾燥工程Ｓ３を終えたアクリル樹脂基板２表面に、セロハンテープを貼り付け、上記に示した工程Ｓ４〜Ｓ１０に従って製造した。各工程Ｓ４〜Ｓ１０を経た後、アクリル樹脂基板２表面に貼り付けられたセロハンテープを剥がすと、セロハンテープ付着面とその外周部との境界において、各樹脂被膜４、５、６の断裂線が観察され、各樹脂被膜４、５、６が良好に形成されていることが確認された。

［比較例１］
比較例１の試験体は、実施例１の試験体と同様に、第１の洗浄工程Ｓ１、すすぎ工程Ｓ２、第１の乾燥工程Ｓ３を終えたアクリル樹脂基板２表面に、セロハンテープを貼り付け、上記工程Ｓ４〜Ｓ１０のうち、カップリング層作成工程Ｓ４（すなわち、オルガノシロキサン樹脂被膜作成工程）のみを行わないで製造した。各工程Ｓ５〜Ｓ１０を経た後、アクリル樹脂基板２表面に貼り付けられたセロハンテープを剥がすと、セロハンテープ付着面とその外周部との境界において、各樹脂被膜４、５、６の断裂線は観察されず、各樹脂被膜４、５、６がアクリル樹脂基板２表面に形成されていないことが確認された。

上記構成の防音壁基材１によれば、透光性を有するアクリル樹脂基板２を防音壁基材１として使用することができるため、例えば、金属製の防音壁では得られなかった開放感や明るさを得ることができる。また、アクリル樹脂基板２表面にオルガノシロキサン被膜４を形成したことにより、酸化ケイ素被膜５及び酸化チタン被膜６を良好に形成することができ、酸化チタン被膜６によって、汚染物質の定着性を低下させるとともに、分解作用によって頻繁な清掃を必要とせず、汚れの少ない防音壁とすることができる。

以上に、この発明の防音壁基材１の具体的な実施の形態について説明したが、この発明の防音壁基材１は、上記実施形態に限られるものではなく、種々変更して実施することが可能である。

１・・防音壁基材、２・・アクリル樹脂基板、３・・シリコンオイル混合層、４・・オルガノシロキサン樹脂被膜、５・・酸化ケイ素被膜、６・・酸化チタン被膜

Claims

キャスティング重合されたアクリル樹脂基板にオルガノシロキサン樹脂被膜を形成し、その上に、酸化ケイ素被膜を介して酸化チタン被膜を形成したことを特徴とする防音壁基材。
キャスティング重合されたアクリル樹脂基板にオルガノシロキサン樹脂被膜を形成し、その上に、酸化ケイ素被膜を形成し、さらにその上に、酸化チタン被膜を形成したことを特徴とする防音壁基材の製造方法。