JP3328081B2

JP3328081B2 - 透明性防音板

Info

Publication number: JP3328081B2
Application number: JP30460894A
Authority: JP
Inventors: 広志八谷; 哲夫浜田
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1994-12-08
Filing date: 1994-12-08
Publication date: 2002-09-24
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: JPH08156213A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防音特性に優れた透明
性防音板に関する。特に、透明で透光性や視認性に優
れ、道路用防音板や鉄道軌道用防音板として好適な透明
性防音板に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路用防音板、特に高速道路などの防音
板において、防音性良好でしかも透明性、透光性に優
れ、かつ美観性のある防音板素材として、ポリカーボネ
ート（以下、ＰＣと略す。）シートが使用できることは
既に知られている。これは、ＰＣシートが透明性に優れ
るばかりではなく、耐衝撃性に抜群に優れ、しかも現場
施工性が良好なためである。一方、近年、道路等の騒音
環境問題の高まりや、鉄道においての高速化実現のネッ
クは、車両技術よりも防音技術に移行してきているとい
う現状から、透明で透光性に優れた防音板への要求が増
大している。そのため、透明防音板素材としてＰＣシー
トより、さらに防音性能に優れたものが求められてい
る。しかしながら、現状では上記の要求を満足する素材
がないという問題があり、開発が期待されている。

【０００３】一般に、樹脂素材としての防音性能を向上
させるには、素材の弾性率、密度、および内部損失を大
きくする必要があることは知られている。弾性率を向上
させるためにはガラス繊維や炭素繊維またはマイカ等の
添加、密度を大きくするためには酸化亜鉛、硫酸バリュ
ウム、金属等の密度の大きい充填剤の添加、内部損失を
大きくするためにはゴム等の添加が行われるが、ＰＣに
これらを添加すると透明性が損なわれ、透明防音板とし
ては用いることはできない。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】本発明は、これまで
に使用されているＰＣ製防音板よりも優れた防音性能を
有し、かつ透光性に優れた透明防音板を提供することを
目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＰＣシー
トの性能を生かしつつ、防音性能の向上を目指し、素材
の防音性能因子である弾性率、密度、内部損失の面から
見直して鋭意研究を行った。その結果、特定のＰＣ積層
体と透明板および中間層とをある特定の範囲で積層する
ことで、従来のＰＣシートが持ち合わせていた透明性、
耐衝撃性、表面性、現場施工性を失うことなく、内部損
失を増大させ優れた防音性を付与することが出来、かつ
曲げ弾性率の面からも充分透明防音板として用いること
ができることを見い出し、本発明に到達した。

【０００６】すなわち本発明は、（Ａ）片面もしくは両
面にゴム状弾性体を含有するアクリル系樹脂層を有する
ＰＣ積層体層、（Ｂ）ポリビニルブチラール（以下、Ｐ
ＶＢと略す。）、熱可塑性ポリウレタン（以下、ＴＰＵ
と略す。）、エチレン−ビニル−アセテート共重合体
（以下、ＥＶＡと略す。）より選択される少なくとも一
種以上からなる中間層、（Ｃ）透明板層からなる３層構
造を有することを特徴とする透明性防音板を提供する。

【０００７】さらに、本発明は、（Ａ）層が共押出によ
る積層体層である上記透明性防音板に関する。本発明に
おける透明防音板とは、防音、遮音を主目的に設置され
る透明板であり、具体的な例としては、高速道路に設置
される防音板（壁）、鉄道軌道に設置される防音板
（壁）、建設等の騒音発生工事に設置される防音板
（壁）、スタジオや防音室等に設置される防音窓ガラ
ス、駅構内やホール等での防音用間仕切等が挙げられ
る。

【０００８】本発明の透明性防音樹脂板は、その構造中
に（Ａ）片面もしくは両面にゴム状弾性体を含有するア
クリル系樹脂層を有するＰＣ積層体層、（Ｂ）ＰＶＢ、
ＴＰＵ、ＥＶＡ樹脂から選択される中間層、（Ｃ）透明
樹脂板層の３層構造を含んでおればよく、例えば、ハー
ドコート層／ＰＣ積層体層／中間層／透明樹脂板層の４
層構造、ガラス層／中間層／ＰＣ積層体層／中間層／透
明樹脂板層の５層構造等、目的に応じて任意の構造をと
ることができる。具体的には、鉄道用や高速道路用透明
防音板として用いる場合、ＰＣ積層体層／中間層／ＰＣ
積層体層、ＰＣ積層体層／中間層／ＰＣシート層、ＰＣ
積層体層／中間層／アクリル樹脂シート層、ハードコー
ト層／ＰＣ積層体層／中間層／ＰＣ積層体層／ハードコ
ート層等の各種構造が可能である。また防音板としての
剛性をあげるために、透明性を犠牲にしない範囲で、片
面もしくは両面にリブや突起構造を設けることは可能で
ある。本発明透明性防音樹脂板の厚さは、要求防音性
能によって異なるが、通常１〜５０ｍｍ程度であり、好
ましくは３〜２０ｍｍである。また各層の構成比も、要
求される防音性能や防音板の肉厚、使用中間層および透
明板層の種類によって異なる。防音性能を重視する場合
は、防音板全体の厚さを厚くすると共に、中間層の厚み
を厚くすることが好ましい。特に、防音板全体に対する
中間層の厚み比が５〜６０％の範囲にあるものが好まし
く、さらに１０〜５０％の範囲がより好ましい。中間層
の厚みが上記範囲より小さいと防音効果が小さくなる傾
向がある。また、上記範囲より大きいと損失係数が大き
くなるものの、透明板層の種類によっては防音板全体の
剛性が低下するために、防音性能の低下や強度的に目的
の用途に使用できない可能性がある。

【０００９】本発明透明性防音樹脂板の防音性能は、損
失係数（ｔａｎδ値）により表され、動的粘弾性測定装
置によって測定される。本発明では、室温（２５℃）に
おいて、０．０１〜１．０の範囲にあり、さらに０．０
３〜１．０が好ましく、特に０．０５〜１．０が好まし
い。本発明透明性防音樹脂板の透明性は、全光線透過率
８０〜９５％、かつヘイズ値０．１〜１０％の範囲にあ
る。好ましくは、全光線透過率８５〜９５％、かつヘイ
ズ値０．１〜５％、さらに好ましくは、全光線透過率８
７〜９５％、かつヘイズ値０．１〜３％の範囲である。

【００１０】以下、本発明の３層を構成する物質を詳細
に説明する。本発明を構成する（Ａ）ＰＣ積層体層は、
片面もしくは両面の表層部がゴム状弾性体を含有するア
クリル系樹脂の薄膜層からなり、ラミネート、熱融着、
および共押出シート成形法等によって容易に製造され
る。なかでも、共押出法が好ましい。表層部のアクリル
系樹脂は、損失係数（ｔａｎδ）や制振損失係数（η）
を増大し、防音性能を向上させる。さらに、ＰＣの耐候
性を補い、表面硬度を高める効果を有する。アクリル系
樹脂の厚みは、共押出できれば特に限定されないが、一
般に５〜１０００μｍ程度であり、好ましくは１０〜２
００μｍ、さらに好ましくは５０〜１５０μｍにある。
また、アクリル系樹脂は、熱安定剤、離型剤、着色剤、
耐候剤、紫外線吸収剤を含んでいてもよい。特に、ＰＣ
の耐候性を改善するために、多量の紫外線吸収剤を含有
することが好ましい。

【００１１】本発明で用いられるゴム状弾性体を含有す
るアクリル系樹脂は、特に限定されないが、メタクリル
酸メチルを主成分とする連続樹脂相中に常温でゴム状を
示す弾性体を粒子状で不連続的に５〜７０重量％分散さ
せたものが好ましい。ここで、常温でゴム状を示す弾性
体とは、例えば、ブタジエンを主成分とするゴム状重合
体、アクリル酸エステル系重合体、およびエチレン−酢
酸ビニル共重合体等のゴム状弾性体等をいう。また、ア
クリル酸エステル系重合体の具体例としては、ブチルア
クリレート、２−エチルヘキシルアクリレート等を主成
分とするものがあり、その代表例としては、ブチルアク
リレート等のアルキルアクリレートとスチレンのグラフ
ト化ゴム弾性成分とメチルメタクリレートおよび／また
はメチルメタクリレートとアルキルアクリレートの共重
合体からなる硬質樹脂層とが、コアーシェル構造で多層
を形成している粒子状の弾性体が挙げられる。このなか
で特に好ましいものは、ブタジエンを主成分とするゴム
状重合体、およびブチルアクリレートを主成分としたア
クリル酸エステル系重合体である。

【００１２】本発明で用いられるＰＣ樹脂は、下記一般
式（１）で表される繰り返し単位からなる主鎖を有す
る。

【００１３】

【化１】

【００１４】（式中、Ａｒは、二価の芳香族残基であ
る。例えば、フェニレン、ナフチレン、ビフェニレン、
ピリジレンや、一般式（２）で表されるものが挙げられ
る。） −Ａｒ¹−Ｙ−Ａｒ²− （２）（式中、Ａｒ¹およびＡｒ²は、それぞれアリーレン基
である。例えば、フェニレン、ナフチレン、ビフェニレ
ン、ピリジレン等の基を表す。Ｙは一般式（３）〜
（５）で表されるアルキレン基または置換アルキレン基
である。）

【００１５】

【化２】

【００１６】（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴は、
それぞれ水素原子、低級アルキル基、シクロアルキル
基、アリール基、アラルキル基である。場合によってハ
ロゲン原子、アルコキシ基で置換されていてもよい。ｋ
は３〜１１の整数。一般式（４）の水素原子は、低級ア
ルキル基、アリール基、ハロゲン等で置換されていても
良い。）また、一般式（６）で示される二価の芳香族残基を共重
合体成分として含有していても良い。

【００１７】−Ａｒ¹−Ｚ−Ａｒ²− （６）（式中、Ａｒ¹、Ａｒ²は一般式（２）と同じ。Ｚは単
なる結合、または−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ₂
−、−ＣＯ₂−、−ＣＯＮ（Ｒ¹）−、（Ｒ¹は前記と
同様）等の二価の基である。）これら二価の芳香族残基の例としては、下記の一般式
（７）〜（２７）で表されるもの等が挙げられる。

【００１８】

【化３】

【００１９】

【化４】

【００２０】

【化５】

【００２１】（式中、Ｒ⁵およびＲ⁶は、それぞれ水
素、ハロゲン、Ｃ₁〜Ｃ₁₀アルキル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₀アル
コキシ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₀シクロアルキル基またはフェニル
基である。ｍおよびｎは１〜４の整数で、ｍが２〜４の
場合には各Ｒ⁵はそれぞれ同一でも異なるものであって
もよいし、ｎが２〜４の場合は各Ｒ⁶はそれぞれ同一で
も異なるものであっても良い。）なかでも、下記一般式（２８）で表されるものが好まし
い一例である。特に、下記一般式（２８）をＡｒとする
繰り返しユニットを８５モル％以上含むものが好まし
い。

【００２２】

【化６】

【００２３】また、本発明で用いられるＰＣ樹脂は、３
価以上の芳香族残基を共重合成分として含有していても
良い。ポリマー末端の分子構造は特に限定されないが、
ヒドロキシル基、アリールカーボネート基、アルキルカ
ーボネート基から選ばれた１種以上の末端基を結合する
ことができる。アリールカーボネート末端基は、下記一
般式（２９）で表され、具体例としては、例えば、一般
式（３０）〜（３５）等が挙げられる。

【００２４】

【化７】

【００２５】（式中、Ａｒ³は一価の芳香族残基であ
り、芳香環は置換されていても良い。）

【００２６】

【化８】

【００２７】アルキルカーボネート末端基は、下記一般
式（３６）で表され、具体例としては、例えば下記一般
式（３７）〜（３９）等が挙げられる。

【００２８】

【化９】

【００２９】（式中、Ｒ⁷は炭素数１〜２０の直鎖もし
くは分岐アルキル基を表す。）

【００３０】

【化１０】

【００３１】これらの中で、フェニルカーボネート基、
ｐ−ｔ−ブチルフェニルカーボネート基、ｐ−クミルフ
ェニルカーボネート基等が好ましく用いられる。ヒドロ
キシル基末端は、耐熱性、耐熱水性等を低下させるので
極力少ない方が好ましい。本発明に用いられるＰＣの重
量平均分子量（以下、Ｍｗと略す。）は、シート状に成
形できればよく、特に限定されないが、耐衝撃性と成形
性の面から１５，０００以上のものが好ましい。

【００３２】本発明におけるＭｗの測定は、ＧＰＣを用
いて行った。測定条件は、テトラヒドロフラン溶媒、ポ
リスチレンゲルを使用し、標準単分散ポリスチレンの構
成曲線から下式による換算分子量較正曲線を用いて求め
た。Ｍ_PC＝０．３５９１Ｍ_PS ^1.0388 （Ｍ_PCはＰＣの分子量、Ｍ_PSはポリスチレンの分子量）これらＰＣは、公知の方法で製造できる。具体的には、
芳香族ジヒドロキシ化合物とカーボネート前駆体と反応
せしめる公知の方法、例えば、芳香族ジヒドロキシ化合
物とホスゲンを水酸化ナトリウム水溶液、および塩化メ
チレン溶媒の存在下に反応させる界面重合法（ホスゲン
法）、芳香族ジヒドロキシ化合物とジフェニルカーボネ
ートとを反応させるエステル交換法（溶融法）、結晶化
カーボネートプレポリマーを固相重合する方法（特開平
１−１５８０３３、特開平１−２７１４２６、特開平３
−６８６２７号各公報等）等の方法により製造できる。
なかでも固相重合法は、高分子量ＰＣが製造が容易で、
かつ塩化メチレン、塩素化合物、ナトリウム化合物を実
質的に含まず、耐熱性やカラー等の特性に優れるＰＣを
得られるため好ましい。

【００３３】また、本発明に用いられるＰＣシートに
は、熱安定剤、離型剤、着色剤、紫外線吸収剤等が含有
されていても良い。熱安定剤としては、特開平３−１６
３１６０号公報、特開平３−１６３１６１号公報等に記
載されたリン系安定剤等の使用が好ましい。本発明を構
成する（Ｂ）中間層は、ＰＶＢ、ＴＰＵ、ＥＶＡ樹脂か
ら選択される。

【００３４】ＴＰＵとしては、ジイソシアネートとポリ
エステル系、ＰＣ系、ポリエーテル系等のポリオールと
を縮合したものが使用できる。なかでも、全脂肪族系の
ものが耐候性がよいため好ましく、かつ一般に低硬度タ
イプといわれているものが流動開始温度が低いので好ま
しい。特に、流動開始温度が１３０℃以下のものが好ま
しい。

【００３５】ＥＶＡ系樹脂としては、ビニルアセテート
含量が７〜６０％のものが好ましい。その重合度は、中
間層としての性能を保持できるならば特に限定されな
い。ＰＶＢとしては、下記一般式（４０）で表されるも
のを用いる。各構造単位ｏ、ｐ、ｑの割合は特に限定さ
れない。ただし、ｐの割合が増加するほど接着強度が大
きくなるため、２．５％以上が好ましく、５．５％以上
が特に好ましい。また、一般にｏの構造が増えるほど強
度が向上する。その重合度は、中間層としての性能を保
持できるものであれば良く特に限定されない。一般に平
均重合度は２００以上であり、重合度が高いほどＰＶＢ
の強度が高くなる。

【００３６】

【化１１】

【００３７】またこれら中間層には、リン酸エステル
系、脂肪酸エステル系、グリコール誘導体系、フタル酸
エステル系等の可塑剤や、熱安定剤、紫外線吸収剤、着
色剤、べたつき防止剤、帯電防止剤、防曇剤、難燃剤、
蛍光剤、ラジカル発生剤、硬化剤、シランカップリング
剤等の添加剤が添加されていても良い。本発明を構成す
る（Ｃ）透明板層としては、厚さが０．１〜１０ｍｍの
透明な板であればよく特に限定されないが、全光線透過
率８０％以上および、曲げ弾性率１５，０００ｋｇ／ｃ
ｍ²の透明板が好ましい。例えば、ＰＣ積層体、メタク
リル樹脂シート、ＰＣシート、塩化ビニル板、ポリエチ
レンテレフタレートシート等が使用できる。これら透明
板には、熱安定剤、離型剤、着色剤、紫外線吸収剤、可
塑剤等が含有されていても良い。なかでも、ＰＣシート
およびゴム状弾性体を含有するＰＣ積層体が耐衝撃性、
透明性、現場作業性の面から特に好ましい。

【００３８】本発明の透明防音板は、前述のＰＣ積層体
／中間層／透明板層の３層構造を基本的に有しており、
各層を中間層の軟化温度以上で張り合わせて容易に製造
できる。例えば、シート状の各層を重ね合わせた後、減
圧下に置いて層間の空気を充分に除去した後、加熱加圧
して接着する方法、ＰＣ積層体層上に中間層を溶融ラミ
ネートした後、または同時に透明板層と接着する方法、
あらかじめＰＣ積層体もしくは透明板表面に溶媒で希釈
した中間層をコーティングして乾燥後、加熱加圧して張
り合わせる方法、３層を共押出法にて直接シート化する
方法等がある。

【００３９】

【実施例】以下、本発明を実施例にて詳細に説明する
が、これに限定されない。まず、本発明の実施例で使用
した各測定方法について述べる。損失係数（ｔａｎδ）各シートから、長さ４０ｍｍ、幅６ｍｍの試験片を切り
出し、動的粘弾性測定装置（レオロジー社、ＦＴレオス
ペクトラーＤＶＥ−Ｖ４）を用いて、曲げモード振動周
波数１１０Ｈｚ、測定温度範囲−１２０〜１８０℃の条
件で測定、２５℃のｔａｎδ値を読みとった。全光線透過率、ヘイズ値ＪＩＳＫ７１０５に準じて測定した。制振損失係数（η）各シートから、長さ２００ｍｍ、幅１５ｍｍの試験片を
切り出し、制振損失係数（η）測定装置（松貿機器、Ｍ
Ｅ−３９３０）を用いて共振法にて測定した。

【００４０】

【実施例１、比較例１】一般式（４０）におけるｏ：
ｐ：ｑ比が６５：２：３３のＰＶＢ１００重量部と、可
塑剤としてジイソデシルフタレート４０重量部を、ミキ
シングロールを用いて７０℃で５分間混練し、次いで１
１０℃、１５０ｋｇ／ｃｍ²の条件で５分間プレス成形
して、２ｍｍの厚みを有するＰＶＢシート（縦３００ｍ
ｍ×横３００ｍｍ）を得た。

【００４１】次に、ＰＣ（重量平均分子量３０，００
０）とブチルアクリレートとメチルメタクリレートとを
主成分とするゴム状弾性体を含有するアクリル系樹脂
（ブチルアクリレート含量約２０重量％）を用いて共押
出シート成形機により、厚み２．５ｍｍの両面アクリル
系樹脂のＰＣ積層体を得て（アクリル系樹脂層の厚みは
１００μｍ）、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍの大きさに
切り出した。

【００４２】これらシートをＰＣ積層体／ＰＶＢシート
／ＰＣ積層体の順に重ね合わせ、全体を真空バック袋に
いれ、該真空バック袋内を真空にした後、真空バックを
封止した。次いで、真空バッグごとテフロン板と鉄板で
挟み、圧力１０ｋｇ／ｃｍ²、１００℃で約２０分間プ
レスして接着し、透明防音板を得た。評価結果を表１に
示した。

【００４３】また、比較例として、ＰＣ単体からなるシ
ート（比較例１）の評価結果を表１に示した。

【００４４】

【比較例２】ＰＣ積層体のかわりにＰＣシート（厚さ
２．５ｍｍ）を用いる以外は、実施例１と同様の操作を
行った。評価結果を表１に示した。

【００４５】

【実施例２〜３】実施例１で用いたＰＣ積層体、市販の
ＰＭＭＡシート、中間層としてＴＰＵ（流動開始温度８
０℃、低硬度タイプ）、ＥＶＡ系樹脂（ビニルアセテー
ト含量４５％）を用いて、表１に記した組み合わせで実
施例１と同様にプレス（９５℃×圧力１０ｋｇ／ｃｍ²
×２０分）して接着し、透明防音板を得た。評価結果を
表１に示した。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【発明の効果】以上、実施例に示したように、本発明の
透明防音板は、従来防音板として用いられているＰＣシ
ートより損失係数が大きく、防音性能に優れたものであ
り、透明性と防音性能の両方が要求される道路用防音板
や鉄道軌道用防音板に好適に使用することが出来る。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 G10K 11/00 - 13/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）片面もしくは両面にゴム状弾性体
を含有するアクリル系樹脂層が介在物なしで積層され
たポリカーボネート積層体層、（Ｂ）ポリビニルブチ
ラール、熱可塑性ポリウレタン、エチレン−ビニル−
アセテート共重合体より選択される少なくとも一種以
上からなる中間層、（Ｃ）透明樹脂板層より構成され
る３層構造を有し全光線透過率が８０〜９５％、ヘイズ
値が０．１〜１０％、損失係数が０．０３〜１．０であ
ることを特徴とする透明性防音板。
【請求項２】（Ａ）層が共押出による積層体層である
請求項１記載の透明性防音板。