JPH10182860A - 透明プラスチックボード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 普段は透明であり、炎熱に曝されても着火し
ない透明プラスチックボードを提供する。 【解決手段】 この透明プラスチックボードは、透明プ
ラスチックから成る基板１の少なくとも片面１ａが、ホ
ルムアルデヒドと反応するアミノ基を有する化合物とホ
ルムアルデヒドと炭水化物とをリン酸の存在下において
pH３〜５の酸性域で反応せしめて成る水溶性付加縮合物
の透明塗膜２で被覆され、更に透明塗膜２の表面は透明
なハードコート層３で被覆されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は透明プラスチックボ
ードに関し、更に詳しくは、炎熱に曝された場合でも着
火することがなく、また自己消火性も備えている透明プ
ラスチックボードに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、市街地を走る高速道路には、周
辺への車騒音を遮断するために遮音壁を建設することが
ある。この遮音壁は、通常、所望の長さに亘って道路側
に立設された支柱の間にプラスチックボードを取り付け
た構造になっている。その場合、路面への採光を確保す
るために、プラスチックボードとしては、例えば、アク
リル樹脂やポリカーボネート樹脂のような透明でしかも
耐候性も良好な樹脂から成るボードが用いられている。
とくに、ポリカーボネート樹脂から成るボードは耐衝撃
性も優れているということから広く用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、走行車両が
互いに衝突したり、また前記した遮音壁に衝突したりす
ると、燃料引火によって火災を起こすことがある。その
消火作業が本格化するまでの間、遮音壁は発生した炎熱
に曝されることになる。

【０００４】そして、遮音壁は前記したようにポリカー
ボネート樹脂やアクリル樹脂のような熱可塑性でかつ可
燃性のプラスチックから成るボードであることが通例で
あるので、長時間炎熱に曝されると軟化または溶融し、
更には着火して火災事故を一層拡大する虞がある。した
がって、遮音壁を構成するプラスチックボードは、採光
性の点からいって透明であることが必要であり、同時
に、火災事故の発生を想定した場合、着火しないか、ま
たは着火しても直ちに消火するような自己消火性を備え
ていることが好ましいことになる。

【０００５】なお、プラスチックボードに断熱性を付与
する方法としては、例えば、所定の熱可塑性プラスチッ
クをベース樹脂とし、これに熱膨張性黒鉛などを配合し
て熱発泡性にした樹脂組成物の塗料をボードの表面に塗
布して塗膜を形成する方法が知られている。この塗膜が
炎熱に曝されると、当該塗膜は熱発泡して多孔質な発泡
体となり、同時にベース樹脂が炭化することにより発泡
断熱層に転化し、そして、この断熱層がプラスチックボ
ードへの断熱性を発揮するので、プラスチックボードは
ある一定時間の間、炎熱から保護されることになる。

【０００６】しかしながら、現在まで知られている上記
したような塗膜は全て不透明である。そのため、それら
はいずれも、採光性が必要とされる前記遮音壁の構成材
料としては不適格であるといわざるを得ない。また、上
記した従来のプラスチックボードの場合、発泡断熱層は
燃焼しないとはいえ、プラスチックボードそのものは炎
熱を受けて溶融し、更には着火し、燃焼しながら融滴と
なって落下する。すなわち、不着火性または自己消火性
を備えていないという点に問題があった。

【０００７】本発明は、後述する透明な水溶性付加縮合
物を用いることにより、上記したような問題を同時に解
決し、全ての構成材料がプラスチックであるため軽量で
あることは勿論のこと、採光性と不着火性または自己消
火性のいずれをも備えている新規な透明プラスチックボ
ードの提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、透明プラスチックから成る
基板の少なくとも片面が、ホルムアルデヒドと反応する
アミノ基を有する化合物とホルムアルデヒドと炭水化物
とをリン酸の存在下においてpH３〜５の酸性域で反応せ
しめて成る水溶性付加縮合物の透明塗膜で被覆され、更
に前記透明塗膜の表面は透明なハードコート層で被覆さ
れていることを特徴とする透明プラスチックボードが提
供される。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１に本発明のボードの１例を示
す。図において、透明プラスチックから成る基板１の片
面１ａには、後述する透明塗膜２，透明なハードコート
層３がこの順序で形成されている。なお、図では透明塗
膜２，ハードコート層３は、基板１の片面にだけ形成さ
れているが、これらは基板１の両面に形成されていても
よい。

【００１０】基板１の材料としては、透明プラスチック
であれば何であってもよく、例えばポリカーボネート樹
脂やアクリル樹脂をあげることができ、ボードの使用目
的に応じて適宜選択すればよい。例えば、耐衝撃性が求
められる場合には、ポリカーボネート樹脂から成る基板
が好適である。この基板１の表面１ａを被覆する透明塗
膜２は、次の水溶性付加縮合物を主成分とする水溶性透
明塗料を塗布して形成される。

【００１１】この水溶性透明塗料は、尿素，ジシアンジ
アミド，メラミンのようにホルムアルデヒドと反応する
アミノ基を有する化合物と、ホルムアルデヒドと、ペン
タエリトリトール，ラクトース，サッカロース，ジペン
タエリスリトール，蔗糖などの多糖類のような炭水化物
とを、リン酸の存在下において、pH３〜５の酸性域で反
応せしめることによって調製された水溶性付加縮合物を
主成分としたものである。

【００１２】具体的には、（株）ジーワンからＹ６Ｎ
（商品名）として市販されている阻燃剤塗料をあげるこ
とができる。この塗料を用いて形成した透明塗膜２は、
約９０℃以上の炎熱に曝されると、リン酸が発泡助剤と
なることにより、主成分の前記水溶性付加縮合物が熱分
解し、Ｎ₂，ＣＯ₂，Ｈ₂Ｏなどを発生して発泡体になっ
ていく。同時に、炎熱によって炭水化物は炭化し、ここ
に、塗膜の厚みの約５０倍程度の厚みを有する多孔質の
発泡層が形成される。

【００１３】この発泡層は温度が５００℃以上の火炎と
接触しても消失することはない。そして、発泡の過程で
は、前記したように、Ｎ₂，ＣＯ₂などの消火性のガスを
発生するので、これらガスの働きにより、基板１の着
火，燃焼を防止し、また溶融して落下する融滴の着火も
防止する。透明塗膜２は上記した作用効果を発揮させる
ために形成される。しかしながら、この透明塗膜２を構
成する主成分は水溶性であるため、そのままでは、大気
中に曝すことはできない。

【００１４】したがって、本発明の透明プラスチックボ
ードでは、上記透明塗膜２の表面に透明なハードコート
層３を設けることにより、当該透明塗膜２が保護され
る。ハードコート層３の形成に用いるハードコート剤と
しては、その塗膜が透明になることを必須要件とし、例
えば、熱硬化型シリコーン系，ＵＶ硬化型アクリル系，
ＵＶ硬化型アクリル変性シリコーン系などをあげること
ができる。なお、熱硬化型シリコーン系を使用する場合
には、その硬化温度が透明塗膜２の発泡開始温度より低
い温度のものでなければならない。

【００１５】また、透明プラスチックボードの耐衝撃性
を確保するためには、前記ハードコート層３の表面硬度
は高い方が好適である。具体的には、ハードコート層３
の表面硬度はデーバー硬度で１０％以下であることが好
ましい。更に、プラスチックボードにとくに耐候性が要
求されるような場合には、前記した透明塗膜２とハード
コート層３の間、または基板１と透明塗膜２の間に、紫
外線吸収剤を含有するアクリル系プライマ層を形成する
ことが好適である。このようなプライマ層を形成する
と、前者の場合には透明塗膜２と基板１を紫外線劣化か
ら防止することができ、また後者の場合には基板１の紫
外線劣化を防止することができるからである。

【００１６】このようなプライマ層の材料としては、例
えば、クリスタルコートＣＰ−７１０（商品名、日本エ
ーアールシー（株）製）をあげることができる。本発明
の透明プラスチックボードは次のようにして製造するこ
とができる。まず、所定の基板１が用意され、その片面
または両面に、前記した水溶性透明塗料が塗布され、乾
燥して透明塗膜２が形成される。塗布方法としては、格
別限定されるものではなく、スプレー法，浸漬法，カー
テンコート法，ロールコート法，フローコート法，刷毛
塗りなどをあげることができる。また、乾燥は、室温下
で１０〜２４時間行えばよいが、温度７０〜９０℃で行
うと約１時間程度で塗膜形成を行うことができ、施工時
間の短縮という点で有利である。

【００１７】形成する塗膜の厚みが厚くなると、炎熱に
曝されたときに形成される発泡層も厚くなり不着火性や
自己消火性も向上するが、他方では、あまり厚くすると
基板表面との剥離も起こりやすくなるので、通常、１０
０〜５００μｍ程度であればよい。なお、基板１がポリ
カーボネート樹脂のように表面不活性な材料である場合
には、その基板表面に予め例えばプラズマ表面処理を行
って極性基を導入すれば水溶性透明塗料を均一に塗布す
ることができて好適である。

【００１８】ついで、透明塗膜２の表面に、常法に従っ
て厚み１〜３０μｍ程度、好ましくは２〜１０μｍのハ
ードコート層３を形成することにより、本発明の透明プ
ラスチックボードが製造される。

【００１９】

【実施例】

実施例１ 縦３０mm，横２０mm，厚み５mmのポリカーボネート樹脂
板を用意した。この樹脂板の両面に、機種：プラズマク
リーンＰＣＲ１００８−ＳＲ（大同特殊鋼（株）製）を
用いて、出力１５０〜４００Ｗ，処理時間６０〜１８０
秒の条件でプラズマ処理を行い、ついで、室温下におい
てＹ６Ｎ（商品名、（株）ジーワン製）をバーコータで
塗布したのち、温度２５℃で１０時間乾燥して厚み２０
０〜３００μｍの透明塗膜を形成した。

【００２０】ついで、この塗膜の上に、クリスタルコー
トＣ−Ｅ１１２（商品名、日本エーアールシー（株）製
のＵＶ硬化型アクリル変性シリコーン系のハードコート
剤）をバーコータで塗布し厚み５μｍのハードコート層
を形成し、更にここに２〜４joul／cm²で紫外線を照射
して図１で示したボードにした。得られたボードは透明
であった。このときのハードコート層の表面硬度はデー
バー硬度で１０％であった。

【００２１】ボードのハードコート層に、火炎温度約１
４００℃のブタントーチランプの火炎を直接吹き当て
た。約１，２秒経過後に、塗膜の発泡が始まり、約1.５
cmの発泡層が形成された。そして、そのまま火炎を吹き
当て続けたがボードは着火せず、また溶融して落下して
いく融滴も着火することはなかった。

【００２２】実施例２ 縦３０mm，横２０mm，厚み５mmのポリカーボネート樹脂
板を用意した。この樹脂板の両面に、機種：プラズマク
リーンＰＣＲ１００８−ＳＲ（大同特殊鋼（株）製）を
用いて、出力１５０〜４００Ｗ，処理時間６０〜１８０
秒の条件でプラズマ処理を行い、ついで、室温下におい
てＹ６Ｎ（商品名、（株）ジーワン製）をスプレー塗布
したのち、温度７０℃で３時間乾燥して厚み２００〜３
００μｍの透明塗膜を形成した。

【００２３】ついで、この塗膜の上に、クリスタルコー
トＣ−２１１（商品名、日本エーアールシー（株）製の
熱硬化型シリコーン系ハードコート剤）をバーコータで
塗布し厚み１５μｍのハードコート層を形成し、更に温
度１２０度で１時間加熱して図１で示したボードにし
た。得られたボードは透明であった。このときのハード
コート層の表面硬度はデーバー硬度で５％であった。

【００２４】ボードのハードコート層に、火炎温度約１
４００℃のブタントーチランプの火炎を直接吹き当て
た。約１，２秒経過後に、塗膜の発泡が始まり、約1.５
cmの発泡層が形成された。そして、そのまま火炎を吹き
当て続けたがボードは着火せず、また溶融して落下して
いく融滴も着火することはなかった。

【００２５】実施例３ 縦３０mm，横２０mm，厚み５mmのポリメチルメタクリレ
ート樹脂板を用意した。この樹脂板の両面に、機種：プ
ラズマクリーンＰＣＲ１００８−ＳＲ（大同特殊鋼
（株）製）を用いて、出力１５０〜４００Ｗ，処理時間
６０〜１８０秒の条件でプラズマ処理を行い、ついで、
室温下においてＹ６Ｎ（商品名、（株）ジーワン製）を
スプレー塗布したのち、温度９０℃で２時間乾燥して厚
み２００〜３００μｍの透明塗膜を形成した。

【００２６】ついで、この塗膜の上に、クリスタルコー
トＣ−２２０（商品名、日本エーアールシー（株）製の
ＵＶ硬化型アクリル系のハードコート剤）をバーコータ
で塗布し厚み１０μｍのハードコート層を形成し、更に
ここに２〜４joul／cm²で紫外線を照射して図１で示し
たボードにした。得られたボードは透明であった。この
ときのハードコート層の表面硬度はデーバー硬度で１０
％であった。

【００２７】ボードのハードコート層に、火炎温度約１
４００℃のブタントーチランプの火炎を直接吹き当て
た。約１，２秒経過後に、塗膜の発泡が始まり、約1.５
cmの断熱層が形成された。そして、そのまま火炎を吹き
当て続けたがボードは着火せず、また溶融して落下して
いく融滴も着火することはなかった。

【００２８】実施例４ 縦３０mm，横２０mm，厚み５mmのポリカーボネート樹脂
板を用意した。この樹脂板の両面に、機種：プラズマク
リーンＰＣＲ１００８−ＳＲ（大同特殊鋼（株）製）を
用いて、出力１５０〜４００Ｗ，処理時間６０〜１８０
秒の条件でプラズマ処理を行い、ついで、室温下におい
てＹ６Ｎ（商品名、（株）ジーワン製）をスプレー塗布
したのち、温度９０℃で２時間乾燥して厚み２００〜３
００μｍの透明塗膜を形成した。

【００２９】ついで、この塗膜の上に、クリスタルコー
トＣＰ−７１０（商品名、日本エーアールシー（株）製
の紫外線吸収剤を含有するアクリル系プライマ）をバー
コータで塗布し厚み２μｍのプライマ層を形成し、更に
このプライマ層の上にクリスタルコートＣ−２１１（商
品名、日本エーアールシー（株）製の熱硬化型シリコー
ン系ハードコート剤）をバーコータで塗布し厚み５μｍ
としたのち温度１２０℃で１時間加熱してハードコート
層にした。

【００３０】得られたボードは透明であった。このとき
のハードコート層の表面硬度はデーバー硬度で１０％で
あった。ボードのハードコート層に、火炎温度約１４０
０℃のブタントーチランプの火炎を直接吹き当てた。約
１，２秒経過後に、塗膜の発泡が始まり、約1.５cmの発
泡層が形成された。

【００３１】そして、そのまま火炎を吹き当て続けたが
ボードは着火せず、また溶融して落下していく融滴も着
火することはなかった。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
透明プラスチックボードは、普段は透明である。そし
て、炎熱に曝されても着火することはない。したがっ
て、この透明プラスチックボードは、採光性と不着火性
や自己消火性が同時に要求されるような場合の材料、例
えば高速道路の遮音壁の材料や、新幹線の遮音壁のよう
な材料，車両用窓の材料，防火扉用窓の材料，アーケー
ド，車庫屋根およびベランダ用などの建築外装用の材料
として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の透明プラスチックボード例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１ 透明プラスチックから成る基板 １ａ 基板１の表面 ２ 水溶性透明塗料から成る透明塗膜 ３ ハードコート層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲葉 昌一 埼玉県入間市宮寺2333番地 株式会社ジー ワン内 (72)発明者 曽根崎 陽 千葉県市原市姉崎海岸136番 株式会社日 本エーアールシー内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明プラスチックから成る基板の少なく
   とも片面が、ホルムアルデヒドと反応するアミノ基を有
   する化合物とホルムアルデヒドと炭水化物とをリン酸の
   存在下においてpH３〜５の酸性域で反応せしめて成る水
   溶性付加縮合物の透明塗膜で被覆され、更に前記透明塗
   膜の表面は透明なハードコート層で被覆されていること
   を特徴とする透明プラスチックボード。
2. 【請求項２】 前記基板がポリカーボネート樹脂または
   アクリル樹脂から成る請求項１の透明プラスチックボー
   ド。
3. 【請求項３】 前記基板と前記透明塗膜の間または前記
   透明塗膜と前記ハードコート層の間に、紫外線吸収剤を
   含有する透明なプライマ層が介装されている請求項１の
   透明プラスチックボード。