JP4112995B2

JP4112995B2 - Acrylic transparent plate and method for producing acrylic transparent plate

Info

Publication number: JP4112995B2
Application number: JP2003016041A
Authority: JP
Inventors: 宏典筒井
Original assignee: Sekisui Jushi Corp
Current assignee: Sekisui Jushi Corp
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2023-01-24
Also published as: JP2004225430A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路周辺に設置される透明遮音壁に用いられるアクリル透明板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。近年では特に、安全性や美観性を考え、透視性能を具備させるために透光性を有する透明板からなる遮音板が道路や鉄道の沿線等に多数設置されるようになっている。これらの透明板には、ポリカーボネート樹脂製やアクリル樹脂製などのものがある。
【０００３】
このような透明板は、車両から排出される排気ガスなどによって汚れるため、その透視性が低下する問題があった。そこで、その問題を解決すべく、ポリカーボネート製の透明板の表面に光触媒層を形成することによって、透明板に自己浄化性を持たせた透明板が製品化されている。自己浄化性をもつ透明板は、太陽光に含まれる紫外線によって、表面の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。（例えば特許文献１および２）
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−８１２５０公報
【特許文献２】
特開平１２−１７６１９公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、ポリカーボネート製透明板に替わり、アクリル樹脂製の透明板が改めて脚光を浴びている。アクリル樹脂製の透明板は光の透過率が高いため、道路周辺の景色を損ないにくい。また、透明板の向こう側の様子も良く見えるため、街中などに設置される場合は、歩行者などを視認しやすく安全である。しかし、透明板にはポリカーボネート樹脂製やアクリル樹脂製のものがあるにもかかわらず、光触媒により自己浄化性が付与されているのは、ポリカーボネート樹脂の透明板のみである。
【０００６】
これは、アクリル樹脂からなる板材表面への塗膜の形成が困難であったためである。その要因の一つとして、アクリル樹脂の耐熱性が挙げられる。アクリル樹脂は一般に耐熱性が低く、表面に塗膜を形成させる際の焼付け温度をあまり高くできない。また他の要因として、アクリル透明板に用いられるアクリル樹脂板材は、キャスティング成形したものであることが挙げられる。押出し成形した樹脂板に比べ、キャスティング成形した樹脂板は平滑性が高いため透過率が高く、耐薬品・溶剤性が高い。これは透明板の性能としては好ましいが、溶剤によるエッチング効果が得られず、また、平滑であるため物理的なアンカー効果も期待できないため塗膜の十分な密着性が得られないのである。
【０００７】
そこで本発明は上記の如き問題点に鑑みてなされたものであり、材料を変えることなく、キャスティング成形により形成されたアクリル樹脂からなる板材上に十分な密着を有する光触媒含有層を形成する方法及び、その方法を用いて形成した光触媒含有層を有するアクリル透明板を提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者は鋭意研究した結果、ゾルゲル反応により硬化するシリコーン塗膜上に、光触媒含有層を形成させればよく、さらには、シリコーン塗膜を形成させる際の塗装雰囲気を制御することにより十分な塗膜密着性と良好な外観を得るができることを知得し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
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、アクリル樹脂からなる透明な板材上に、ゾルゲル反応により硬化するシリコーン系塗膜が形成され、該シリコーン系塗膜上に光触媒含有層が形成されたアクリル透明板であって、前記板材は分子量が５０万から３００万のアクリル樹脂を用いてキャスティング成形によって形成されると共に、このキャスティング成形によって形成されたアクリル樹脂からなる透明な板材とシリコーン系塗膜との密着性を高めるために、前記板材はプラズマ放電処理がなされ、このプラズマ放電処理がなされた板材上に、シリコーン系塗膜が、温度が２２℃から３０℃の間、相対湿度５０％から７０％の間の雰囲気でスプレー塗装により形成されたことを特徴とするものである。
【００１０】
光触媒は、紫外線の存在下で強力な酸化力を発揮し、有機材料を分解する性質があるため、直接光触媒層をアクリル樹脂板等の樹脂材料の上に形成させることは出来ない。そのため、樹脂材料と光触媒層との間に光触媒のもつ酸化力に侵されない保護層を形成させる必要がある。その代表的なものとして、シリコーン系の保護層がある。アクリル樹脂からなる板材の上にシリコーン系の塗膜を形成させ、該塗膜上に光触媒層を形成させるることで、光触媒のもつ分解力からアクリル樹脂からなる板材を保護することが出来る。
【００１１】
ゾルゲル反応により硬化するシリコーン塗膜は、塗料にシリコーンまたはその変成物にシリカゾル及び酸類を含むものである。一般的には、シリコーン又はその変成物にはシリコンアルコキシドが含まれており、酸の触媒効果によってシリコンアルコキシドが加水分解し、さらに縮合してシロキサン結合を形成して塗膜が硬化する。
【００１２】
また、アクリル樹脂からなる透明な板材は、分子量が５０万から３００万の樹脂を用いてキャスティング成形によって形成されたものであることを特徴とするものである。
【００１３】
アクリル樹脂からなる板材には、大きく分けて、キャスティング成形により形成されたもとの、押出成形により形成されたものがある。キャスティング成形により形成されたものは、押出成形品にくらべ、使用するアクリル樹脂の分子量を高くすることができ、強度や耐薬品性、耐溶剤性を高めることができるため、好んで使用される。また、押出成形では押出時の特有の表面の揺らぎが発生してしまい、透明性や光透過率という点でも、キャスティング成形された透明板が好まれる。ただし、耐溶剤性が高いため、塗装時において溶剤によるエッチング効果が少なく、塗膜の密着性が得られにくい場合がある。
【００１４】
また、シリコーン系塗膜は、スプレー塗装により形成されたことを特徴とするものである。
【００１５】
シリコーン塗膜の形成方法は、特に限定されるものではなく、スプレー塗装の他、フローコート、ディップコートなどにより、塗装することもできるが、フローコートやディップコートは専用の大規模な装置が必要であり、且つ基板の大きさや形状が限定されるため、エアスプレーによるスプレー塗装が、好ましい。道路に設置される透明板の場合、例えばＲ曲げ加工や曲げ加工が施してある場合も多く、このような場合、フローコートやディップコートでは塗装が困難であり、スプレーコートが適当である。
【００１６】
また、シリコーン系塗膜は、温度が２２℃から３０℃の間、相対湿度５０％から７０％の間の雰囲気で塗装されることを特徴とするものである。
【００１７】
ゾルゲル反応による塗膜硬化過程は、その反応過程に水が介在するメカニズム上、水分量や温度に大きく左右される。特にスプレー塗装を施す場合を考えると、塗料はスプレーから噴出されると、細かいミストとなってアクリル樹脂板へ付着するため、塗装雰囲気中の湿度や温度の影響を非常に受けやすいことは容易に想像できる。従って、この塗装雰囲気の温湿度を最適に制御することにより、ゾルゲル反応を制御し、アクリル樹脂板へのシリコーン塗膜の密着性を向上させることが可能となる。
【００１８】
アクリル樹脂板との密着性をあげるために、反応を促進させるには、水分が多い状態が好ましいため、湿度を高くすれば良い。具体的には相対湿度を５０％以上にすればよい。ただし、湿度が高すぎるとブラッシングを起こし、塗膜表面が白化するため、良好な外観が得られない。従って、相対湿度は５０％から７０％の間の雰囲気で塗装するのがよい。反応系の水分量を上げるために塗料中の水分量を増加させる方法もあるが、塗料成分のバランスを崩すことになり、好ましくない。また、水分は反応進行中に消費されてゆくため、反応を確実に進行させるには常に一定割合の水分を供給することが望ましい。従って、湿度を調整して、雰囲気中から水分を供給すれば、反応の進行を良好に促進できる。
【００１９】
また、塗装温度も塗膜硬化の重要な要素となる。温度によって、反応の進行速度が変化し、また、含まれる溶剤の揮発速度も異なるためである。従って、湿度と同様に温度も制御することが好ましく、好ましくは、２２℃から３０℃の間の雰囲気で塗装すると良い。
【００２０】
また、シリコーン系塗膜は、アクリル樹脂からなる透明な板材上に、プラズマ放電処理がなされた後に前記板材上に形成されたことを特徴とするものである。
【００２１】
プラズマ放電処理は、塗装する材料の表面を処理して、密着性を向上させる処理である。電極間でアーク放電させて、電離、イオン化させた大気を対象物に向かって放出することによって、表面が活性化する。対象材料の表面には、水酸基やカルボキシル基等の官能基が形成され、塗膜との結合点となる。また物理的な微細凹凸をも形成し、アンカー効果により密着性を向上させると言われている。
【００２２】
また、分子量が５０万から３００万のキャスティング成形によって形成されたアクリル樹脂からなる透明な板材上に、プラズマ放電処理を行い、ゾルゲル反応により硬化するシリコーン系塗膜を、温度２２℃から３０℃かつ湿度５０％から７０％の間の雰囲気下でスプレー塗装により形成し、前記塗膜の上に光触媒層を形成することを特徴とするものである。
【００２３】
上記のとおりに、アクリルからなる透明な板材上にシリコーン系塗膜を形成し、さらに前記シリコーン系塗膜上に光触媒層を形成すれば、密着性が得にくいキャスティング成形のアクリル透明板でも、良好に密着した塗膜を形成することができる。キャスティング成形アクリル樹脂板の利点である高い耐久性や透明性をそのまま有し、且つ、光触媒による自浄性を兼ね備えたアクリル透明板を得ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面と実施例に基づき以下に具体的に説明する。図１は本発明による透明板が、道路に設置される場合の実施の一例を示した斜視図である。また、図２は本発明のアクリル透明板の断面図の一例である。
【００２５】
図１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２と、この支柱１間に支持された透明板１とから構成されるもので、道路騒音の遮音を主な目的としている。また、透明であるため、ドライバーが景色を楽しむことができ、心理的な圧迫感も和らげることができる。透明板１にはその外周縁にアルミニウム合金等からなる枠体３が適宜取付けられて補強されていてもよい。また、枠体がないもの、透明板にＲ曲げや折り曲げが施されているものであってもよい。
【００２６】
この透明板１の構成の一例として、図２に断面図を示す。キャスティング成形により形成されたアクリル樹脂からなる透明な板材１１上に、シリコーン系塗膜１２が形成され、さらにその上に光触媒含有層１３が形成されている。塗膜は透明板１の表裏両面に形成するのが好ましいが、いずれか一方の片面にのみ形成されていてもよい。なお、ここには図示していないが、アクリル透明板には、衝撃が加えられた際に、破片が飛散しないように、内部に樹脂等からなるワイヤーが埋設されている場合があるが、表面状態にかわりはないため、同様にアクリル樹脂板材上に光触媒層を形成することができる。
【００２７】
次に、アクリル樹脂からなる透明な板材上に、光触媒含有層を形成させた実施例を示す。また、実施例では、シリコーン系塗膜形成時の温度と湿度を変化させ、それぞれの温湿度で塗装を行ってサンプルを作成し、温湿度と塗膜密着性および外観の相関を調査、評価を行った。.
【００２８】
（実施例）平均分子量が１００万のアクリル樹脂をキャスティング成形することにより形成したアクリル樹脂からなる透明な板材上に、温湿度が制御できるクリーンルーム内で、塗装を行った。温湿度は、予め所定の数値になるように調整しておく。設定した温湿度は、その評価結果と共に表１に示し、記載したそれぞれの条件にて、塗装を行った。
【００２９】
まず、アクリル樹脂からなる透明な板材を、前記クリーンルーム内に設置されているスプレー塗装ラインに懸垂し、前処理として、表面に一様にプラズマ放電処理を行った。その後、除電エアガンを用いて、表面の電荷を取り除くと共に、表面の小さな埃などを除去した。次に、シリコーン変性物及びシリカゾル及び酸触媒を含み、ゾルゲル反応の進行により硬化するシリコーン系塗料を、エアースプレーにてアクリル樹脂からなる透明な板材に塗装した。このとき、相対湿度７５％以上の湿度が高い条件下では、ブラッシングが起こり、表面が白濁した。
【００３０】
シリコーン系塗料を塗装後、１５分以上セッティングを行ったのち、焼き付け乾燥を行った。乾燥温度は、アクリル樹脂の耐熱温度から考えて、８０℃１時間行った。その後、透明板が常温に戻ったのち、シリコーン系塗膜を形成したときと同様に、クリーンルーム内の塗装ラインで、シリコーン塗膜上に光触媒塗料をエアガンでスプレー塗装した。光触媒塗料は、光触媒として二酸化チタンを使用したものが好ましく適当であり、シリコーン系バインダーである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ものを使用するとよい。塗装後、シリコーン系塗膜と同様に８０℃１時間焼付け乾燥を行った。
【００３１】
蒸気のようにして形成した光触媒層を有するアクリル透明板について、塗膜の密着性と外観の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００３２】
（表１）

【００３３】
塗膜の密着性評価は、ＪＩＳＫ５６００に記載の塗料一般試験方法クロスカット法に基づいて行った。表１に示されるように、湿度が５５％以下では、十分な密着性が得られなかった。また、湿度が７５％を超えると、ブラッシングにより表面が白化し外観が不十分となった。
【００３４】
また、シリコーン系塗膜の塗装温度も、２１℃以下で極端に低下し、逆に３０℃以上になると、密着性の低下は少ないものの、塗装時に溶剤の揮発が早く好ましくない。これらの結果から、塗装雰囲気は、温度が２２℃から３０℃の間、且つ、相対湿度が５０％〜７０％の間が好ましい。
【００３５】
次に、上記の方法で作成された光触媒含有層を有するアクリル透明板について、自己浄化性について評価を行った。自己浄化性は、光触媒の酸化分解力と、超親水性によるものであり、特に親水性による効果が大きい。すなわち、塵埃や車両の排気ガス等の汚染物質が透明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、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ものである。従って、自己浄化性能を評価するには、透明板の親水度合いを評価すればよく、すなわち対水接触角を測定すればよい。
【００３６】
（実施例２）前記のとおり、アクリル樹脂からなる透明な板材にシリコーン系塗膜を形成し、その上に光触媒含有層を形成したサンプルに、ＢＬＢランプ（３６５ｎｍｗをピークとする紫外線ランプ）を１．０ｍＷ／平方ｃｍの強さで１０時間照射し、対水接触角を測定した。なお、接触角は、常温において接触角計（協和界面科学社製商品名：ＣＡ−Ｘ１５０型）を用いて、液滴法で測定した。その結果、接触角は、２．１度であった。さらに、夜間や降雨時などの日照の無い期間が続いた場合自己浄化性能を評価するため、この透明板を光の全く当たらない暗所に４８時間放置した後、再度対水接触角を測定したところ、４．７度であった。また、比較として、何も塗装していないアクリル透明板の対水接触角を測定したところ、８７．６度であった。
【００３７】
このように、非常に良好な親水性を発現しており、さらに、日照が長期に渡り期待できない場合においても、十分に自己浄化効果が持続する。
【００３８】
【発明の効果】
上述の如く、アクリル樹脂からなる透明な板材上にゾルゲル反応により硬化するシリコーン系塗膜を形成してさらに光触媒層を形成することにより、良好な自己浄化性を有するアクリル透明板を提供することが出来る。また、シリコーン系塗膜を形成する際に、温度と湿度を制御することにより、通常では塗膜密着性を得られにくいキャスティング成形により形成されたアクリル樹脂板にも、良好に密着する塗膜を形成することができる。
【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】本発明の実施の一形態の断面図である。
【符号の説明】
１アクリル透明板
２支柱
３枠体
１１アクリル樹脂からなる透明な板材
１２シリコーン系塗膜
１３光触媒含有層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an acrylic transparent plate used for a transparent sound insulation wall installed around a road.
[0002]
[Prior art]
In order to insulate noise from vehicles, sound insulation boards are installed along roads and railway lines. In recent years, in particular, in consideration of safety and aesthetics, a large number of sound insulation plates made of a transparent plate having translucency have been installed along roads, railways, and the like in order to provide transparency. These transparent plates include those made of polycarbonate resin or acrylic resin.
[0003]
Since such a transparent plate is contaminated by exhaust gas discharged from the vehicle, there is a problem in that the transparency is lowered. Therefore, in order to solve the problem, a transparent plate in which a self-cleaning property is given to the transparent plate by forming a photocatalyst layer on the surface of the polycarbonate transparent plate has been commercialized. The transparent plate with self-cleaning properties is activated by the ultraviolet light contained in the sunlight, the surface photocatalyst is activated and the surface is made hydrophilic, and contaminants adhering to the surface are washed away by rain or the like. . (For example, Patent Documents 1 and 2)
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-81250 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 12-17619
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, instead of polycarbonate transparent plates, acrylic resin transparent plates have been attracting attention. Acrylic resin transparent plate has high light transmittance, so it is hard to damage the scenery around the road. Moreover, since the state of the other side of the transparent plate can be seen well, it is easy to visually recognize a pedestrian or the like when it is installed in a city or the like. However, although the transparent plate is made of polycarbonate resin or acrylic resin, only the polycarbonate resin transparent plate is provided with self-cleaning property by the photocatalyst.
[0006]
This is because it was difficult to form a coating film on the surface of the plate made of acrylic resin. One of the factors is the heat resistance of acrylic resin. Acrylic resins generally have low heat resistance, and the baking temperature when forming a coating film on the surface cannot be made too high. Another factor is that the acrylic resin plate material used for the acrylic transparent plate is cast-molded. Compared to the extruded resin plate, the cast resin plate has high smoothness and high transmittance, and has high chemical resistance and solvent resistance. This is preferable as the performance of the transparent plate, but the etching effect by the solvent cannot be obtained, and since it is smooth, a physical anchor effect cannot be expected, so that sufficient adhesion of the coating film cannot be obtained.
[0007]
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and a method for forming a photocatalyst-containing layer having sufficient adhesion on a plate made of an acrylic resin formed by casting without changing the material and An acrylic transparent plate having a photocatalyst containing layer formed by using the method is provided.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has intensively studied. As a result, a photocatalyst-containing layer may be formed on a silicone coating cured by a sol-gel reaction, and further, coating when forming a silicone coating. It was learned that sufficient coating film adhesion and good appearance can be obtained by controlling the atmosphere, and the present invention has been completed.
[0009]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, an acrylic transparent plate in which a silicone-based coating that is cured by a sol-gel reaction is formed on a transparent plate made of an acrylic resin, and a photocatalyst-containing layer is formed on the silicone-based coating , wherein the plate has a molecular weight Is formed by casting using 500,000 to 3,000,000 acrylic resin, and in order to improve the adhesion between a transparent plate material made of this acrylic resin and the silicone-based coating film, Is subjected to a plasma discharge treatment, and a silicone-based coating film is formed on the plate subjected to the plasma discharge treatment by spray coating in an atmosphere at a temperature between 22 ° C. and 30 ° C. and a relative humidity between 50% and 70%. It is characterized by that.
[0010]
Since the photocatalyst exhibits a strong oxidizing power in the presence of ultraviolet rays and has a property of decomposing an organic material, the photocatalyst layer cannot be directly formed on a resin material such as an acrylic resin plate. Therefore, it is necessary to form a protective layer that is not affected by the oxidizing power of the photocatalyst between the resin material and the photocatalyst layer. A typical example is a silicone-based protective layer. By forming a silicone-based coating film on a plate material made of acrylic resin and forming a photocatalyst layer on the coating film, the plate material made of acrylic resin can be protected from the decomposition force of the photocatalyst.
[0011]
The silicone coating film cured by the sol-gel reaction contains a silica sol and an acid in a silicone or a modified product thereof in a paint. Generally, silicone or a modified product thereof contains silicon alkoxide, and the silicon alkoxide is hydrolyzed by the catalytic effect of an acid, and further condensed to form a siloxane bond, thereby curing the coating film.
[0012]
The transparent plate made of acrylic resin is characterized by being formed by casting using a resin having a molecular weight of 500,000 to 3,000,000.
[0013]
Plate materials made of acrylic resin are roughly classified into those formed by extrusion molding and formed by casting molding. Those formed by casting are preferably used because they can increase the molecular weight of the acrylic resin used and can increase the strength, chemical resistance, and solvent resistance, compared to extruded products. In extrusion molding, surface fluctuations peculiar to extrusion occur, and a cast-molded transparent plate is preferred in terms of transparency and light transmittance. However, since the solvent resistance is high, the etching effect by the solvent is small at the time of coating, and the adhesion of the coating film may be difficult to obtain.
[0014]
The silicone-based coating film is formed by spray coating.
[0015]
The method of forming the silicone coating is not particularly limited, and it can be applied by spray coating, flow coating, dip coating, etc., but dedicated large-scale equipment is required for flow coating and dip coating. Since the size and shape of the substrate are limited, spray coating by air spray is preferable. In the case of a transparent plate installed on a road, for example, an R-bending process or a bending process is often performed. In such a case, painting is difficult with a flow coat or a dip coat, and a spray coat is appropriate.
[0016]
The silicone-based coating film is characterized by being coated in an atmosphere having a temperature between 22 ° C. and 30 ° C. and a relative humidity between 50% and 70%.
[0017]
The coating film curing process by the sol-gel reaction largely depends on the amount of water and the temperature due to the mechanism in which water intervenes in the reaction process. Considering the case of spray coating in particular, when the paint is ejected from the spray, it becomes a fine mist and adheres to the acrylic resin plate, so it is easy to be very sensitive to humidity and temperature in the painting atmosphere. I can imagine. Therefore, by optimally controlling the temperature and humidity of the coating atmosphere, it is possible to control the sol-gel reaction and improve the adhesion of the silicone coating film to the acrylic resin plate.
[0018]
In order to increase the adhesion with the acrylic resin plate, in order to promote the reaction, it is preferable to increase the humidity because a state with a lot of moisture is preferable. Specifically, the relative humidity may be 50% or more. However, if the humidity is too high, brushing occurs and the coating film surface is whitened, so that a good appearance cannot be obtained. Therefore, the relative humidity should be applied in an atmosphere between 50% and 70%. There is a method of increasing the amount of water in the paint in order to increase the amount of water in the reaction system, but this is not preferable because the balance of the paint components is lost. In addition, since moisture is consumed during the progress of the reaction, it is desirable to always supply a certain amount of moisture in order to ensure the progress of the reaction. Therefore, the progress of the reaction can be favorably promoted by adjusting the humidity and supplying moisture from the atmosphere.
[0019]
The coating temperature is also an important factor for curing the coating film. This is because the rate of progress of the reaction changes depending on the temperature, and the volatilization rate of the contained solvent also differs. Therefore, it is preferable to control the temperature as well as the humidity, and it is preferable to paint in an atmosphere between 22 ° C. and 30 ° C.
[0020]
In addition, the silicone-based coating film is formed on a transparent plate material made of an acrylic resin after the plasma discharge treatment is performed on the plate material.
[0021]
The plasma discharge treatment is a treatment for improving the adhesion by treating the surface of the material to be coated. The surface is activated by arcing between the electrodes and releasing the ionized and ionized air toward the object. A functional group such as a hydroxyl group or a carboxyl group is formed on the surface of the target material, and becomes a bonding point with the coating film. It is also said that physical fine irregularities are formed and the adhesion is improved by the anchor effect.
[0022]
In addition, on a transparent plate made of an acrylic resin formed by casting molding having a molecular weight of 500,000 to 3,000,000, a silicone coating film that is cured by a plasma discharge treatment and sol-gel reaction is applied at a temperature of 22 ° C. to 30 ° C. and It is formed by spray coating in an atmosphere with a humidity of 50% to 70%, and a photocatalytic layer is formed on the coating film.
[0023]
As mentioned above, if a silicone-based coating film is formed on a transparent plate made of acrylic, and a photocatalyst layer is further formed on the silicone-based coating film, even a cast-molded acrylic transparent plate that is difficult to obtain adhesion is good. A coating film in close contact with can be formed. It is possible to obtain an acrylic transparent plate having the high durability and transparency that are the advantages of the cast-molded acrylic resin plate as it is and also having the self-cleaning property by the photocatalyst.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be specifically described below based on the drawings and examples. FIG. 1 is a perspective view showing an example of implementation when a transparent plate according to the present invention is installed on a road. FIG. 2 is an example of a sectional view of the acrylic transparent plate of the present invention.
[0025]
FIG. 1 is composed of pillars 2 made of H-shaped steel erected on a side edge of an expressway or the like along the longitudinal direction of the road at a predetermined interval, and a transparent plate 1 supported between the pillars 1. The main purpose is to isolate road noise. Moreover, because it is transparent, the driver can enjoy the scenery and the feeling of psychological pressure can be eased. The transparent plate 1 may be reinforced by appropriately attaching a frame 3 made of an aluminum alloy or the like to the outer peripheral edge thereof. Moreover, what does not have a frame body, and the thing by which R bending and bending are given to the transparent plate may be sufficient.
[0026]
As an example of the configuration of the transparent plate 1, a cross-sectional view is shown in FIG. A silicone-based coating film 12 is formed on a transparent plate 11 made of an acrylic resin formed by casting, and a photocatalyst-containing layer 13 is further formed thereon. The coating film is preferably formed on both the front and back surfaces of the transparent plate 1, but may be formed only on either one side. Although not shown here, the acrylic transparent plate may have a wire made of resin or the like embedded therein so that the fragments will not scatter when an impact is applied. Since there is no change in the state, the photocatalyst layer can be similarly formed on the acrylic resin plate material.
[0027]
Next, the Example which formed the photocatalyst content layer on the transparent board | plate material which consists of an acrylic resin is shown. In addition, in the examples, the temperature and humidity at the time of forming the silicone-based coating film were changed, samples were prepared by coating at each temperature and humidity, and the correlation between the temperature and humidity, coating film adhesion and appearance was investigated and evaluated. went. .
[0028]
(Example) On a transparent plate made of an acrylic resin formed by casting an acrylic resin having an average molecular weight of 1,000,000, coating was performed in a clean room in which temperature and humidity can be controlled. The temperature and humidity are adjusted in advance to be a predetermined numerical value. The set temperature and humidity are shown in Table 1 together with the evaluation results, and coating was performed under the respective conditions described.
[0029]
First, a transparent plate made of an acrylic resin was suspended on a spray coating line installed in the clean room, and a plasma discharge treatment was uniformly performed on the surface as a pretreatment. Thereafter, using a static elimination air gun, the surface charge was removed and small dust on the surface was removed. Next, a silicone-based paint containing a silicone-modified product, silica sol and an acid catalyst, which is cured by the progress of the sol-gel reaction, was applied to a transparent plate made of an acrylic resin by air spray. At this time, under conditions where the relative humidity was 75% or higher, brushing occurred and the surface became cloudy.
[0030]
After setting the silicone-based paint, setting was performed for 15 minutes or more, followed by baking and drying. The drying temperature was 80 ° C. for 1 hour, considering the heat resistant temperature of the acrylic resin. Then, after the transparent plate returned to room temperature, the photocatalyst paint was spray-coated on the silicone coating film with an air gun on the coating line in the clean room in the same manner as when the silicone-based coating film was formed. The photocatalyst paint preferably uses titanium dioxide as a photocatalyst, and is composed of a mixture of a hydrolyzate of an alkoxysilane such as organopolysiloxane or tetraethoxysilane, which is a silicone binder, and a titania sol. Good. After the coating, it was baked and dried at 80 ° C. for 1 hour in the same manner as the silicone coating film.
[0031]
About the acrylic transparent board which has a photocatalyst layer formed like vapor | steam, the adhesiveness of a coating film and the external appearance were evaluated. The results are shown in Table 1.
[0032]
(Table 1)

[0033]
The adhesion evaluation of the coating film was performed based on the paint general test method cross-cut method described in JISK5600. As shown in Table 1, when the humidity was 55% or less, sufficient adhesion could not be obtained. On the other hand, when the humidity exceeded 75%, the surface was whitened by brushing and the appearance was insufficient.
[0034]
In addition, the coating temperature of the silicone-based coating film is extremely lowered at 21 ° C. or lower, and conversely, when it is 30 ° C. or higher, the decrease in adhesion is small, but the solvent volatilizes quickly during coating. From these results, the coating atmosphere preferably has a temperature between 22 ° C. and 30 ° C. and a relative humidity between 50% and 70%.
[0035]
Next, the self-cleaning property of the acrylic transparent plate having the photocatalyst-containing layer prepared by the above method was evaluated. The self-cleaning property is due to the oxidative decomposition power of the photocatalyst and superhydrophilicity, and the effect of hydrophilicity is particularly great. That is, even if contaminants such as dust and vehicle exhaust gas adhere to the surface of the transparent plate, the contaminants are decomposed by the strong oxidizing power of the activated titanium dioxide, and the surface is made hydrophilic by the hydrophilized surface. Since the water penetrates between the contaminants adhering to the surface and floats the contaminants, it is difficult to adhere, and even if it adheres, it is easily washed away by rain, etc. It can be maintained in a good state for a long time. Therefore, in order to evaluate the self-cleaning performance, the degree of hydrophilicity of the transparent plate may be evaluated, that is, the contact angle with water may be measured.
[0036]
(Example 2) As described above, a BLB lamp (ultraviolet lamp having a peak at 365 nmw) is applied to a sample in which a silicone-based coating film is formed on a transparent plate made of an acrylic resin and a photocatalyst-containing layer is formed thereon. Irradiation was performed at an intensity of 0.0 mW / square cm for 10 hours, and a contact angle with water was measured. The contact angle was measured by a droplet method at room temperature using a contact angle meter (trade name: CA-X150 type, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). As a result, the contact angle was 2.1 degrees. Furthermore, in order to evaluate the self-cleaning performance when a period without sunlight was continued, such as at night or during rainfall, the transparent plate was left in a dark place where no light hits for 48 hours, and the contact angle with water was measured again. However, it was 4.7 degrees. As a comparison, the water contact angle of an acrylic transparent plate on which nothing was painted was measured and found to be 87.6 degrees.
[0037]
Thus, very good hydrophilicity is expressed, and even when sunshine cannot be expected for a long time, the self-purifying effect is sufficiently sustained.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, it is possible to provide an acrylic transparent plate having a good self-cleaning property by forming a silicone-based coating film cured by a sol-gel reaction on a transparent plate material made of an acrylic resin and further forming a photocatalytic layer. I can do it. In addition, by controlling the temperature and humidity when forming a silicone-based coating film, a coating film that adheres well to an acrylic resin plate formed by casting, which is usually difficult to obtain coating film adhesion, is used. Can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Acrylic transparent board 2 Support | pillar 3 Frame 11 Transparent board | plate material 12 which consists of acrylic resin Silicone type coating film 13 Photocatalyst containing layer

Claims

An acrylic transparent plate in which a silicone-based coating that is cured by a sol-gel reaction is formed on a transparent plate made of an acrylic resin, and a photocatalyst-containing layer is formed on the silicone-based coating, and the plate has a molecular weight of 50 In order to improve adhesion between a transparent plate made of acrylic resin formed by casting molding and a silicone-based coating film, the plate is made of plasma. A discharge treatment was performed, and a silicone-based coating film was formed on the plate material subjected to the plasma discharge treatment by spray coating in an atmosphere having a temperature between 22 ° C. and 30 ° C. and a relative humidity between 50% and 70%. An acrylic transparent board characterized by that.

A silicone-based coating that cures by a sol-gel reaction is formed on a transparent plate made of an acrylic resin formed by casting using an acrylic resin having a molecular weight of 500,000 to 3,000,000. A photocatalytic layer is formed on the coating. In order to improve the adhesion between a transparent plate material made of an acrylic resin formed by casting molding and a silicone-based coating film, the plate material is subjected to plasma discharge treatment. Acrylic transparency characterized in that a silicone-based coating film is formed by spray coating in an atmosphere having a temperature between 22 ° C. and 30 ° C. and a relative humidity between 50% and 70% on a plate subjected to discharge treatment. A manufacturing method of a board.