JP3647220B2 - 自浄式透光性遮音壁 - Google Patents
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Description
【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自浄式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６−３８４４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、合成樹脂板からなる透光板の外周縁にアルミニウム合金からなる枠体が取付けられて補強されると共に、透光板に光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜が形成され、該被膜に紫外光を照射することにより二酸化チタン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たものであって、透光板にシリコーン系塗料による下塗り層が直接形成されされると共にこの下塗り層の上に光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜が直接形成され、前記下塗り層は多官能性のシロキサンを主成分とし、シラノール基の脱水縮合反応により塗膜を形成するシリコーンハードコート剤からなり、且つ光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜の表面が水との接触角で０〜２０度に親水化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、光触媒としての二酸化チタンを活性化させることによって親水化された被膜が透光板の表面に形成されているので、塵埃や車両の排気ガス等の汚染物質が透光板の表面に付着しても、活性化された二酸化チタンの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、汚染物質が付着しにくく、透光板の透視性能を長期にわたって良好な状態で維持できる。
【０００７】
【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。
【０００８】
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。
【０００９】
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からなる透光性を有する透光板３に、光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜４が形成され、該被膜４に紫外光を照射することにより二酸化チタン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ものである。なお被膜４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。また被膜４は透光板３の表裏両面に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５が取付けられて補強されている。
【００１０】
光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜４を透光板３に形成するには、二酸化チタン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れば、均一且つ平滑な被膜４が形成されるので好ましい。
【００１１】
かかる方法により被膜４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、得られる被膜４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。
【００１２】
なおバインダーとしてシリコーン系化合物を用いて被膜４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℃〜２００℃で加熱することにより形成することができる。
【００１３】
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３００〜４００ｎｍ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０〜２０度に親水化され、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。
【００１４】
二酸化チタンを活性化させる紫外光は、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光を照射し、道路に設置された際には、二酸化チタンが活性化されて被膜４が親水化されているようにしておいてもよい。
【００１５】
なお、透光板３と被膜４との間に、シロキサン結合によって二酸化チタンの活性による強い酸化力にも侵されにくいシリコーン系塗料による下塗り層６を形成する。かような下塗り層６により、二酸化チタンの活性化により透光板３が侵されることはなく、また光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜４についてもバインダーとしてシリコーン系化合物を用いれば、下塗り層６と被膜４とが同系の塗料となるので下塗り層６に被膜４を強固に密着させることができる。
【００１６】
前記下塗り層６を形成するシリコーン系塗料としては、透光板３が耐熱性に劣る合成樹脂より形成されるので、反応性（硬化性）が極めて高く、また１００℃付近の比較的低温で硬化し、しかも合成樹脂を侵しにくいアルコール系溶剤にシリコーン系化合物を溶解した、所謂シリコーンハードコート剤と称されて市販されているものを用いる。このシリコーンハードコート剤は、多官能性のシロキサンを主成分とし、シラノール基の脱水縮合反応により、硬い薄膜を形成するものであり、主としてポリカーボネートやアクリル樹脂表面の耐磨耗性の向上のために用いられるものである。かかるシリコーンハードコート剤としては東芝シリコーン株式会社製トスガード５１０（硬化剤として同社製ＰＨ９１）等がある。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００１８】
（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成し、この透光板にシリコーンハードコート剤よりなるシリコーン系塗料をディッピングにより塗布し、１００℃の雰囲気中で１時間加熱硬化させてシリコーン系塗料による下塗り層を形成した。次にこの下塗り層の上にシリコーンをバインダーとして二酸化チタンを含有した塗料組成物をディッピングにより塗布し、１００℃の雰囲気中で１時間加熱硬化させて光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜を形成した。さらにこの被膜にブラックライトを用いて１．０ｍＷ／ｃｍ2 の照度で１０時間紫外光を照射し、二酸化チタンを活性化させてその表面を親水化させた本発明に用いられる実施例としての遮音板を作成した。
【００１９】
（比較例）
ポリカーボネートからなる合成樹脂板により作成された透光板をそのまま用い、光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜を形成していない比較例としての遮音板を作成し、この比較例においても実施例と同様にブラックライトを用いて紫外光を照射した。
【００２０】
前記実施例及び比較例について、まずブラックライトによる紫外光を照射した直後における水との接触角を測定すると共に、屋外に暴露し、初期及び５日、１２日、２４日、３５日経過後の光線透過率（％）をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【００２１】
なお水との接触角は、接触角計（協和界面科学社製 商品名：ＣＡ−Ｘ１５０型）を用いて、常温における対水接触角を液滴法で測定した。また光線透過率の測定は、ＪＩＳ−Ｋ−６７３５により行った。
【００２２】
【表１】
【００２３】
表１の結果より、ブラックライトによる紫外光を照射した直後における水との接触角は実施例は約５度であり、比較例は７８度であることから、実施例の表面は極めて親水化されていることが確認される。
【００２４】
また光線透過率をそれぞれ比較すると、実施例は比較例に比べて、３５日経過しても良好な状態で維持されており、前記二酸化チタンによる活性化及び活性化による親水化等によって、表面は汚染物質が付着しにくくなっていることが確認される。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、光触媒としての二酸化チタンを活性化させることによって親水化された被膜が透光板の表面に形成されているので、塵埃や車両の排気ガス等の汚染物質が透光板の表面に付着しても、活性化された二酸化チタンの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、透光板の透視性能を長期にわたって良好な状態で維持できる。
【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 被膜
５ 枠体
６ 下塗り層
【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自浄式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６−３８４４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、合成樹脂板からなる透光板の外周縁にアルミニウム合金からなる枠体が取付けられて補強されると共に、透光板に光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜が形成され、該被膜に紫外光を照射することにより二酸化チタン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たものであって、透光板にシリコーン系塗料による下塗り層が直接形成されされると共にこの下塗り層の上に光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜が直接形成され、前記下塗り層は多官能性のシロキサンを主成分とし、シラノール基の脱水縮合反応により塗膜を形成するシリコーンハードコート剤からなり、且つ光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜の表面が水との接触角で０〜２０度に親水化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、光触媒としての二酸化チタンを活性化させることによって親水化された被膜が透光板の表面に形成されているので、塵埃や車両の排気ガス等の汚染物質が透光板の表面に付着しても、活性化された二酸化チタンの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、汚染物質が付着しにくく、透光板の透視性能を長期にわたって良好な状態で維持できる。
【０００７】
【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。
【０００８】
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。
【０００９】
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からなる透光性を有する透光板３に、光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜４が形成され、該被膜４に紫外光を照射することにより二酸化チタン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ものである。なお被膜４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。また被膜４は透光板３の表裏両面に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５が取付けられて補強されている。
【００１０】
光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜４を透光板３に形成するには、二酸化チタン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れば、均一且つ平滑な被膜４が形成されるので好ましい。
【００１１】
かかる方法により被膜４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、得られる被膜４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。
【００１２】
なおバインダーとしてシリコーン系化合物を用いて被膜４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℃〜２００℃で加熱することにより形成することができる。
【００１３】
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３００〜４００ｎｍ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０〜２０度に親水化され、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。
【００１４】
二酸化チタンを活性化させる紫外光は、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光を照射し、道路に設置された際には、二酸化チタンが活性化されて被膜４が親水化されているようにしておいてもよい。
【００１５】
なお、透光板３と被膜４との間に、シロキサン結合によって二酸化チタンの活性による強い酸化力にも侵されにくいシリコーン系塗料による下塗り層６を形成する。かような下塗り層６により、二酸化チタンの活性化により透光板３が侵されることはなく、また光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜４についてもバインダーとしてシリコーン系化合物を用いれば、下塗り層６と被膜４とが同系の塗料となるので下塗り層６に被膜４を強固に密着させることができる。
【００１６】
前記下塗り層６を形成するシリコーン系塗料としては、透光板３が耐熱性に劣る合成樹脂より形成されるので、反応性（硬化性）が極めて高く、また１００℃付近の比較的低温で硬化し、しかも合成樹脂を侵しにくいアルコール系溶剤にシリコーン系化合物を溶解した、所謂シリコーンハードコート剤と称されて市販されているものを用いる。このシリコーンハードコート剤は、多官能性のシロキサンを主成分とし、シラノール基の脱水縮合反応により、硬い薄膜を形成するものであり、主としてポリカーボネートやアクリル樹脂表面の耐磨耗性の向上のために用いられるものである。かかるシリコーンハードコート剤としては東芝シリコーン株式会社製トスガード５１０（硬化剤として同社製ＰＨ９１）等がある。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００１８】
（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成し、この透光板にシリコーンハードコート剤よりなるシリコーン系塗料をディッピングにより塗布し、１００℃の雰囲気中で１時間加熱硬化させてシリコーン系塗料による下塗り層を形成した。次にこの下塗り層の上にシリコーンをバインダーとして二酸化チタンを含有した塗料組成物をディッピングにより塗布し、１００℃の雰囲気中で１時間加熱硬化させて光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜を形成した。さらにこの被膜にブラックライトを用いて１．０ｍＷ／ｃｍ2 の照度で１０時間紫外光を照射し、二酸化チタンを活性化させてその表面を親水化させた本発明に用いられる実施例としての遮音板を作成した。
【００１９】
（比較例）
ポリカーボネートからなる合成樹脂板により作成された透光板をそのまま用い、光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜を形成していない比較例としての遮音板を作成し、この比較例においても実施例と同様にブラックライトを用いて紫外光を照射した。
【００２０】
前記実施例及び比較例について、まずブラックライトによる紫外光を照射した直後における水との接触角を測定すると共に、屋外に暴露し、初期及び５日、１２日、２４日、３５日経過後の光線透過率（％）をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【００２１】
なお水との接触角は、接触角計（協和界面科学社製 商品名：ＣＡ−Ｘ１５０型）を用いて、常温における対水接触角を液滴法で測定した。また光線透過率の測定は、ＪＩＳ−Ｋ−６７３５により行った。
【００２２】
【表１】
表１の結果より、ブラックライトによる紫外光を照射した直後における水との接触角は実施例は約５度であり、比較例は７８度であることから、実施例の表面は極めて親水化されていることが確認される。
【００２４】
また光線透過率をそれぞれ比較すると、実施例は比較例に比べて、３５日経過しても良好な状態で維持されており、前記二酸化チタンによる活性化及び活性化による親水化等によって、表面は汚染物質が付着しにくくなっていることが確認される。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、光触媒としての二酸化チタンを活性化させることによって親水化された被膜が透光板の表面に形成されているので、塵埃や車両の排気ガス等の汚染物質が透光板の表面に付着しても、活性化された二酸化チタンの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、透光板の透視性能を長期にわたって良好な状態で維持できる。
【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 被膜
５ 枠体
６ 下塗り層
Claims (2)
- 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、合成樹脂板からなる透光板の外周縁にアルミニウム合金からなる枠体が取付けられて補強されると共に、透光板に光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜が形成され、該被膜に紫外光を照射することにより二酸化チタン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たものであって、透光板にシリコーン系塗料による下塗り層が直接形成されされると共にこの下塗り層の上に光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜が直接形成され、前記下塗り層は多官能性のシロキサンを主成分とし、シラノール基の脱水縮合反応により塗膜を形成するシリコーンハードコート剤からなり、且つ光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜の表面が水との接触角で０〜２０度に親水化されていることを特徴とする自浄式透光性遮音壁。
- 光触媒としての二酸化チタンを含有する被膜は、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て形成されたものであ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。
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| JP23853097A JP3647220B2 (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 自浄式透光性遮音壁 |
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Family Applications (1)
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| JP23853097A Expired - Lifetime JP3647220B2 (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 自浄式透光性遮音壁 |
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-
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- 1997-09-03 JP JP23853097A patent/JP3647220B2/ja not_active Expired - Lifetime
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