(57)【要約】【課題】 透光板上に単層で十分な耐候性を有するとともに初期段階から良好な親水性を有し、防汚性を発現することのできる透光性遮音壁およびその製造方法を提供する。【解決手段】 透光板表面に少なくとも親水化剤および紫外線吸収剤を含む無色透明のフッ素系塗膜が形成され、この透光板を用いた遮音壁を設置する。このとき、親水化剤としてシリケートを用い、表面付近濃度が大きくなるように塗膜厚み方向に濃度勾配を形成させておく。また、塗膜の硬度をＨＢ以下とすることで、透光板の曲げ加工などに追随するようにすることができる。また、塗料溶剤中に透光板基材を侵す性質のある溶剤を含ませておき塗装する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔をおいて立設された支柱間に、樹脂からなる透光板が取り付けられ、前記透光板表面には少なくとも親水化剤および紫外線吸収剤を含む無色透明のフッ素系塗膜が形成されたことを特徴とする透光性遮音壁。
【請求項２】
親水化剤はシリケート化合物であり、表面付近の親水化剤濃度が高くなるように塗膜厚み方向に濃度勾配を有することを特徴とする請求項１に記載の透光性遮音壁。
【請求項３】
フッ素系塗膜は、硬度がＨＢ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の透光性遮音壁。
【請求項４】
フッ素系塗膜は、表面粗さが中心線平均粗さ５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の透光性遮音壁。
【請求項５】
樹脂板はポリカーボネート樹脂からなるとともに、フッ素系塗膜が前記ポリカーボネート樹脂板に直接形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の透光性遮音壁。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の透光性遮音壁の製造方法であって、少なくともシリケート化合物からなる親水化剤と紫外線吸収剤と透光板を形成する樹脂を溶解できる溶剤とを含むフッ素系塗料を、透光板素地に直接スプレー塗装することを特徴とする透光性遮音壁の製造方法。
【請求項７】
透光板はポリカーボネートからなるとともに透光板を形成する樹脂を溶解できる溶剤は、メチルイソブチルケトンであることを特徴とする請求項６に記載の透光性遮音壁の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路や鉄道の沿線等に沿って設置される透光性遮音壁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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壁が設置されている。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明性を有する透光板からなる遮音壁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。
【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。その問題を解決すべく、透明板の表面に親水性塗膜を形成させたり、光触媒層を形成させたりすることによって、透光板に自己浄化性を発現さたせた遮音壁が提案されている。
【０００４】
光触媒層を形成させて自己浄化性を発現させた透明板は、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）
【０００５】
また、透光板の表面に親水塗膜を形成させたものは、光触媒を用いた透光板よりも親水性が劣るため自己浄化性は若干低いが、太陽光を必要としないため、日のあたらない場所等でも用いることができるため、光触媒製品を利用できない場所への用途として期待されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−８１２５０公報
【特許文献２】特開平１２−１７６１９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一般的に用いられる透光板はポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂からなるものが多く、これらは塗膜が密着しづらいため、表面に塗膜を形成することが比較的難しい。そのため、樹脂板上に塗膜を形成させる場合は、一般的にはプライマー層や耐候性向上層を形成させるなどして、多層構造とする必要があり、必然的に塗装工程が増加するため直接的なコストアップにつながってしまう。
【０００８】
また、非光触媒タイプの親水塗膜は、光が当たると親水性が発現する光触媒タイプとは異なり、常に親水性表面を維持している反面、初期において親水性の発現に若干の暴露期間を要するとともに、発現する親水性も比較的弱く、十分な防汚性を発現できない場合がある。
【０００９】
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、透光板上に単層で十分な耐候性を有するとともに初期段階から良好な親水性を有し、防汚性を発現することのできる透光性遮音壁およびその製造方法を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、所定間隔をおいて立設された支柱間に、樹脂からなる透光板が取り付けられ、前記透光板表面には少なくとも親水化剤および紫外線吸収剤を含む無色透明のフッ素系塗膜が形成されたことを特徴とするものである。
【００１１】
透光性遮音壁に組み込まれている透光板上に塗膜を形成する場合、美観性や視認性の観点から、その透光性を損なわないように無色透明の塗膜が好ましい。しかしながら無色透明のクリア塗膜を基板上に形成する場合、塗膜を太陽光が透過して透光板基板まで到達するため、その透光板基板の耐候性が懸念される。すなわち、塗膜を透過した紫外線によって、透光板基板が黄変したり、強度が低下して塗膜が剥離したりする場合がある。これを防ぐために、透光性基板に耐候性向上剤を配合しても良いが、基材コストが向上したり、耐候性向上剤が塗膜密着性に悪影響を及ぼすことがあるため、塗膜に紫外線吸収材を含有させるとよい。
【００１２】
透光板上に形成する塗膜は、塗膜自身の耐候性を考慮するとフッ素系をベースとした塗膜が良く、親水性能を向上させるために、塗膜内に親水化剤を配合させるとよい。
【００１３】
前記のように塗膜が形成された透光板を、道路や鉄道周辺の所定間隔をおいて立設された支柱間に差し渡されるように設置すれば、常に美観性の良い遮音壁を提供することができ、ドライバー等に圧迫感がなく美観性のよい安全で快適な道路環境を提供することができる。
【００１４】
また、親水化剤はシリケート化合物であり、表面付近の親水化剤濃度が高くなるように塗膜厚み方向に濃度勾配を有することを特徴とするものである。
【００１５】
塗膜の親水性は、親水化剤が表面に表出することで発現する。親水化剤はシリケート化合物が好適である。シリケート化合物は、シリコンアルコキシドの−ＯＨ基とアルキルアルコールＲ−ＯＨ（Ｒはアルキル基）が脱水縮合してＳｉ−O−Ｒとなったものものを含む化合物であり、シリケート化合物の一部の−Ｏ−Ｒ基部分が−ＯＨとなったりすることによって、高い親水性を良好に発揮する。この親水化剤であるシリケートの分布を表面付近濃度が大きくなるように塗膜厚み方向に濃度勾配を形成させておく。このようにすることによって、添加する親水化剤の量を抑えることができ、添加した親水化剤が有効に機能するようにできる。また、表面に分布させておくことにより、初期段階においても良好な親水性を発現させることができる。
【００１６】
また、フッ素系塗膜は、硬度がＨＢ以下であることを特徴とするものである。
【００１７】
塗膜の硬度をＨＢ以下とすることで、透光板の曲げ加工などに追随するようにすることができる。遮音壁の中にはＲ部分に透光板を取り付ける箇所もあり、塗膜硬度が大きいとＲ部分に取り付けた際、塗膜にクラックが入ったり剥離が発生したり、塗膜耐久性が低下したりする場合があり、好ましくない。塗膜の硬度を小さくしておくことで、曲げにも追随できるため、遮音壁のＲ曲げ箇所にも良好に適用できる塗膜とすることができる。
【００１８】
また、フッ素系塗膜は、表面粗さが中心線平均粗さ３μｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１９】
表面に凹凸が多いとその凹凸に汚れが引っかかってしまったり、汚れが入り込んでしまったりして、汚れ成分が水で流れ落ちにくいが、上記のように表面粗さが小さく、平滑であると、汚れが付着した場合でも、雨水や洗浄水により簡単に汚れを落とすことができる。また、表面の凹凸が小さいので、表面の像の歪みを抑えることができ、美観性や安全性も向上する。
【００２０】
また、樹脂板はポリカーボネート樹脂からなるとともに、フッ素系塗膜が前記ポリカーボネート樹脂板に直接形成されていることを特徴とするものである。
【００２１】
透光板を形成している樹脂板は、ポリカーボネート製のものがよい。ポリカーボネートは透明性も高く、耐衝撃性に優れ、万が一の事故の時に衝突されても、樹脂が粉々に飛び散ることもないため、安全である。このポリカーボネート樹脂からなる透光板に、前処理やプライマー層なしで直接塗膜を形成させることで、塗装コストを抑え、塗装工程も簡略化でき、品質管理も行いやすい。
【００２２】
また、少なくともシリケート化合物からなる親水化剤と紫外線吸収剤と透光板を形成する樹脂を溶解できる溶剤とを含むフッ素系塗料を、透光板素地に直接スプレー塗装することを特徴とするものである。
【００２３】
塗装の際に、塗料溶剤中に透光板基材を侵す性質のある溶剤を含ませておき塗装することで、この溶剤により透明板表面がエッチングされ、アンカー効果が得られて塗膜の密着性が向上する。塗装方法は、特に限定されるものではないが、スプレー塗装が良い。スプレー塗装は、塗装対象物の大きさや形状の限定が小さく、遮音壁の透光板のような大きな製品なども塗装することができ、好ましい。
【００２４】
透光板はポリカーボネートからなるとともに透光板を形成する樹脂を溶解できる溶剤は、メチルイソブチルケトンであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、透光板表面に少なくとも親水化剤および紫外線吸収剤を含む無色透明のフッ素系塗膜が形成され、この透光板を用いた遮音壁を設置すれば、常に美観性の良い遮音壁を提供することができ、ドライバー等に圧迫感がなく美観性のよい安全で快適な道路環境を提供することができる。
【００２６】
このとき、親水化剤としてシリケートを用い、表面付近濃度が大きくなるように塗膜厚み方向に濃度勾配を形成させておく。このようにすることによって、添加する親水化剤の量を抑えることができ、添加した親水化剤が有効に機能するようにできる。また、表面に分布させておくことにより、初期段階においても良好な親水性を発現させることができる。
【００２７】
また、塗膜の硬度をＨＢ以下とすることで、透光板の曲げ加工などに追随するようにすることができる。
【００２８】
また、表面粗さを小さくして平滑にすることによって、汚れが付着した場合でも、雨水や洗浄水により簡単に汚れを落とすことができ、また、表面の凹凸が小さいので、表面の像の歪みを抑えることができ、美観性や安全性も向上する。
【００２９】
また、塗装の際に、塗料溶剤中に透光板基材を侵す性質のある溶剤を含ませておき塗装することで、この溶剤により透明板表面がエッチングされ、アンカー効果が得られて塗膜の密着性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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は本発明の透光性遮音壁の実施の一例を示した斜視図である。
【００３１】
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１と、この支柱１間に支持された透光板２とから構成される透光遮音壁で、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。透光板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。
【００３２】
本発明の透光性遮音壁の透光板は、その表面にフッ素系の塗膜が形成されているものである。フッ素系塗膜には、さらに親水化剤および紫外線吸収剤が配合されている。
【００３３】
ここで本発明のフッ素系塗膜に用いられるフッ素樹脂は特に限定されるものではないが、フルオロオレフィン−ビニルエーテル共重合体が好ましい。フルオロオレフィンは、例えばテトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン等の炭素数２または３のフルオロオレフィンが用いることができ、特に炭素数２のフルオロエチレン系のものが好ましい。
【００３４】
また、フルオロオレフィンに共重合させるビニルエーテルは、例えばエチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、フルオロアルキルビニルエーテル、アルキルビニルエーテル等を用いることができる。また、ビニルエーテルのかわりにカルボン酸ビニルエステル、アリルエーテル、カルボン酸アリルエステル、イソプロペニルエーテル、カルボン酸イソプロペニルエステル、メタリルエーテル、カルボン酸メタリルエステル、痾−オレフィン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等を用いることもできる。
【００３５】
この共重合体を構成するフルオロオレフィン部により高い耐候性や耐久性が発現されるとともに、ビニルエーテルにエーテル結合された炭化水素基により溶剤への可溶性や透明性、硬度、基材への密着性、可撓性などが発現される。このようなフッ素樹脂には、旭硝子株式会社製の商品名「ルミフロン」などがあり、これらを用いることができる。
【００３６】
また、配合する親水化剤は、透明性を損なわないものであれば特に限定されるものではないが、例えばトリアジン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系等があり、これらの中でもトリアジン系紫外線吸収剤が好適である。トリアジン系の紫外線吸収剤は、他のものと比べ低濃度での使用が可能であり、他の樹脂との相溶性が良いため好適に用いることができる。
【００３７】
また、親水化剤として、ケイ素化合物、アルミニウム化合物、などを用いることができるが、特にシリケート化合物が好適に用いることができる。シリケート化合物は、シリコンアルコキシドの−ＯＨ基とアルコールＲ−ＯＨ（Ｒはアルキル基）が脱水縮合してＳｉ−O−Ｒとなったものものを含む化合物であり、シリケート化合物の一部の−Ｏ−Ｒ基部分が−ＯＨとなったりすることによって、高い親水性を良好に発揮する。
【００３８】
シリケート化合物は、特に限定されるものではないが、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどの低級アルキルアルコールとのシリケート化合物でもよいし、フルオロ基を持ったフルオロアルキルアルコールとのシリケート化合物でもよいし、ハロゲン化アルコールとのシリケート化合物でもよい。また、２価や３価のアルコールとのシリケート化合物でもよく、例えばグリコール系とのシリケート化合物でもよい。
【００３９】
また、シリケート化合物はシリカ単量体でも複数重合した多量体であってもよい。またシリケート化合物以外の物質にシリケートが結合しているものでもよい。例えば上記のようなシリケート化合物がフッ素樹脂等に結合したものを用いてもよい。
【００４０】
上記に示した紫外線吸収剤や親水化剤、フッ素樹脂を含有した塗料を、透光板に塗装する場合、形成された塗膜はできるだけ平滑に形成されるとよく、具体的には中心線表面粗さＲａが３μｍ以下になるように塗装するとよい。このようにすることで、塗膜への汚染物質の付着を起きにくくすることができ、防汚性が向上する。
【００４１】
塗膜を形成する際、特にその塗装方法は限定されるものではなく、ディップ塗装、エアースプレー塗装、エアレススプレー塗装、ロールコーティング、バーコーティグ、フローコーティング、はけ塗り等を用いることができるが、基材の大きさや形状に対応可能なスプレー塗装が好ましく、さらにはエアースプレー塗装が好ましい。
【００４２】
用いる透光板は、透光性を有していれば特に限定されるものではなく、例えばポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリウレタン、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル等からなる樹脂板を用いることができるが、光透過性、取り扱い性、強度、耐衝撃性などを考慮すると、ポリカーボネートからなる透光板が好適である。
【００４３】
さらに、塗料中に透光板基材を溶解させることができる溶剤を含有させておくと、その溶剤が透光板を侵して、表面をエッチングするため、アンカー効果により塗膜の密着性が向上する。このとき用いる溶剤は、透光板の樹脂の種類によって適宜選定すればよいが、例えばポリカーボネート樹脂からなる透光板であれば、ポリカーボネート樹脂を溶解させることのできるメチルイソブチルケトン等を好適に用いることができる。
【００４４】
（実施例）
親水化剤としてメチルシリケート化合物およびエチルシリケート化合物とトリアジン系の紫外線吸収剤とを含有させたフルオロエチレン−ビニルエーテル共重合体をフッ素樹脂とする塗料を用いた。塗料をシンナーで希釈して粘度調整する際に、シンナーとしてメチルイソブチルケトンを４０ｗｔ％含むものを用いて塗料を希釈し、十分攪拌した。透光板としてポリカーボネート板（商品名「ユーピロンＮＦ−２０００Ｕ」５ｍｍ厚、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製）を用い、ポリカーボネート板表面に特別な前処理などをすることなく、エアーで埃を取り除いた後、前記塗料をエアースプレー塗装で塗装し、膜厚が約２０μｍとなるように塗装した。
【００４５】
上記の要領で作成した透光板を評価した。まず、塗膜の密着性をＪＩＳＫ５６００−５−６に示される１ｍｍ幅のクロスカット法付着性試験にて、試験を行った。本密着性試験を、初期および煮沸（煮沸水に２時間浸漬）後に行い塗膜の密着性を評価したところ、初期、煮沸後ともに塗膜の剥がれは無く、分類０に該当する。また、この透光板の全光線透過率を測定したところ、８８％であり未塗装ポリカーボネート板と同等以上であった。また、目視において、塗膜の像の歪み度合いを確認したが、未塗装ポリカーボネート板と比較してもほとんど差異はなかった。この透光板の表面粗さを測定したところ、中心線平均粗さは２．２μｍであった。
【００４６】
次に耐候性試験として、サンシャインウェザオメーター試験機にて暴露を行った。その結果、暴露１０００時間で未塗装ポリカーボネート板の黄変度が７であるのに対し、本発明の透光板は、１．０と良好であった。また、本発明の透光板の親水性能は、初期において、８０°であったが、暴露直後１００時間で３０°以下に低下し、サインシャインウェザオメーター３０００時間においても対水接触角２５〜３０°を維持しており、長期的な耐久性・耐候性が確認できた。
【００４７】
前記のように塗膜が形成された透光板を、道路や鉄道周辺の所定間隔をおいて立設された支柱間に差し渡されるように設置すれば、常に美観性の良い遮音壁を提供することができ、ドライバー等に圧迫感がなく美観性のよい安全で快適な道路環境を提供することができる。このとき透光板にはその外周縁にアルミニウム合金等からなる枠体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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の透光性遮音壁の実施の一形態を示した概略図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    支柱
２    透光板
３    枠体
【図１】
2005120752.tif 000002