JP2012202090A - 透明遮音板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の透明遮音板は、アクリル樹脂層(A)と、単量体単位組成がアクリル酸エステル単位30〜85重量%、メタクリル酸エステル単位10〜69.99重量%、これら以外の単官能単量体単位0〜49.99重量%、及び多官能単量体単位0.01〜5重量%である共重合体並びに有機多塩基酸エステルを少なくとも含有する軟質アクリル樹脂層と、アクリル樹脂層(B)とがこの順で積層されたものである。
【選択図】 なし
Description
しかしながら、前記ポリカーボネート樹脂板からなる遮音板は、耐候性の点が十分ではなく、また、その表面が傷つき易いことから、視認性の点でも十分ではなかった。
しかしながら、前記樹脂板からなる遮音板は、単繊維プラスティックフィラメントが埋設されているため、透明性や視認性の点で十分ではなかった。
(1)アクリル樹脂層(A)と、軟質アクリル樹脂層と、アクリル樹脂層(B)とがこの順で積層されてなる透明遮音板であって、前記軟質アクリル樹脂層は、単量体単位組成がアクリル酸エステル単位30〜85重量%、メタクリル酸エステル単位10〜69.99重量%、これら以外の単官能単量体単位0〜49.99重量%、および多官能単量体単位0.01〜5重量%である共重合体と有機多塩基酸エステルとを少なくとも含有することを特徴とする透明遮音板。
(2)前記軟質アクリル樹脂層に含まれる有機多塩基酸エステルの含有量は、該軟質アクリル樹脂層の総量に対して1〜25重量%である前記(1)に記載の透明遮音板。
(3)前記有機多塩基酸エステルは、アセチルクエン酸トリブチルである前記(1)または(2)に記載の透明遮音板。
(4)前記アクリル樹脂層(A)、(B)の少なくとも1層にリン酸エステルが含有されている前記(1)〜(3)のいずれかに記載の透明遮音板。
(5)前記リン酸エステルは、ハロゲン化リン酸エステルである前記(4)に記載の透明遮音板。
(6)前記(1)〜(5)のいずれかに記載の透明遮音板の製造方法であって、内部の一方の面に前記アクリル樹脂層(A)が設置され、該アクリル樹脂層(A)が設置された面と対向する面に前記アクリル樹脂層(B)が設置されたセルの内に、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの合計含有量が50重量%以上である単官能単量体成分並びにアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの合計含有量が50重量%以上である単官能単量体成分が重合してなる重合体を含むシロップと、多官能単量体と、有機多塩基酸エステルとを含む重合性組成物を注液した後、重合反応を行うことを特徴とする透明遮音板の製造方法。
(7)前記シロップにおける重合体の含有量は、該シロップ総量に対して0.1〜40重量%である前記(6)に記載の透明遮音板の製造方法。
(8)前記重合性組成物に含まれる有機多塩基酸エステルの含有量は、該重合性組成物総量に対して1〜25重量%である前記(6)または(7)に記載の透明遮音板の製造方法。
アクリル樹脂層(A)、(B)の組成は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
アクリル樹脂層(A)、(B)を構成するアクリル樹脂としては、耐候性、透明性および視認性に優れるメタクリル酸エステル系樹脂であるのが好ましく、メタクリル酸メチル系樹脂であるのが特に好ましい。
メタクリル酸メチル系樹脂を構成する単量体としては、例えば、メタクリル酸メチル単量体(以下、「単量体」と言うことがある。)、またはメタクリル酸メチル単量体と、メタクリル酸メチル単量体と共重合可能な他の単量体との単量体混合物(以下、「単量体混合物」と言うことがある。)等が挙げられる。
重合開始剤の添加量は、アクリル樹脂を構成する単量体の100重量部に対して、通常、0.01〜1重量部、好ましくは0.01〜0.5重量部である。
紫外線吸収剤の添加量は、通常、アクリル樹脂を構成する単量体の総量に対して、1重量%以下、好ましくは0.01〜0.2重量%である。
アクリルゴム粒子は、例えば、公知の乳化重合法によりラテックス中に合成することができ、その後、適当な回収操作を行なうことにより粉体として単離する方法で得ることができる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。特に、塩素をハロゲン原子とする塩素化アルキルポリホスフェートが好適である。
これらハロゲン化リン酸エステルとしては、市販のものを用いることができ、例えば、いずれも大八化学工業(株)製の「TMCPP」、「CRP」、「CR−504L」、「CR−570」、「DAIGUARD−540」等が挙げられる。
架橋剤は、難燃性、表面硬度および耐溶剤性を向上させる目的で添加され、その添加量としては、アクリル樹脂を構成する単量体100重量部に対して、20重量部以下であるのが好ましい。
また、厚さの大きいアクリル樹脂層(A)、(B)は、複数の層からなる積層体であってもよい。
軟質アクリル樹脂層は、単量体単位組成であるアクリル酸エステル単位、メタクリル酸エステル単位、これら以外の単官能単量体単位、及び多官能単量体単位が所定割合である共重合体(以下、軟質重合体という場合がある)と有機多塩基酸エステルとを少なくとも含有した軟質アクリル樹脂からなる。
軟質重合体は、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル及び多官能単量体を含む単量体成分を重合させたものである。
有機多塩基酸エステルとしては、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の芳香族多塩基酸エステル;ジオクチルアジペート、アセチルクエン酸トリブチル等の脂肪族多塩基酸エステル等が挙げられ、中でも、アセチルクエン酸トリブチルが好ましい。
有機多塩基酸エステルの含有量は、軟質アクリル樹脂層の総量に対して、1〜25重量%であるのが好ましく、より好ましくは1〜15重量%、さらに好ましくは4〜12重量%であるのがよい。有機多塩基酸エステルの含有量が1重量%未満であると、得られる透明遮音板の耐衝撃性が不十分となったり、軟質アクリル樹脂層がヘイジーとなるおそれがあり、25重量%を越えると、得られる透明遮音板の耐衝撃性が不十分となったり、軟質アクリル樹脂層に含まれる有機多塩基酸エステルの表面へのブリードアウトが起こり、軟質アクリル樹脂層とアクリル樹脂層(A)、(B)との界面で剥離が生じるおそれがある。
紫外線吸収剤の添加量は、通常、軟質アクリル樹脂層の総量に対して、0.5重量%以下、好ましくは0.0001〜0.25重量%である。
透明遮音板の製造方法は、特に限定されず、例えば、セルキャスト重合法;押出成形による方法;各種の公知の接着剤を用いてアクリル樹脂層(A)と、軟質アクリル樹脂層と、アクリル樹脂層(B)とをこの順で積層接着する方法などが挙げられ、なかでもセルキャスト重合法による製造方法が好ましい。
なお、重合反応終了後、アクリル樹脂板(A)は透明遮音板におけるアクリル樹脂層(A)となり、アクリル樹脂板(B)は透明遮音板におけるアクリル樹脂層(B)となる。
アクリル樹脂板(A)、(B)の製造方法としては、例えば、前述したアクリル樹脂を構成する単量体を重合反応させた後、押出機等により成形する方法;前述したアクリル樹脂を構成する単量体を公知のキャスト重合法により重合する方法などが挙げられる。重合の際には、前述したアクリル樹脂の重合反応に用いられる重合開始剤、各種添加剤等を添加してもよい。
部分重合体における重合体含有率としては、1〜10重量%程度が適当である。
重合条件は、使用する重合開始剤の種類等によって適宜設定されるものであるが、重合反応の温度は、常温〜150℃が好ましい。また、必要に応じて、多段階の温度条件で重合を行なってもよい。
また、厚さの大きいアクリル樹脂板(A)、(B)は、複数のアクリル樹脂板を積層することによって構成してもよい。
透明遮音板をセルキャスト重合法により製造する際に用いるセルは、アクリル樹脂板(A)と、面が該アクリル樹脂板(A)に対向するように設置されたアクリル樹脂板(B)と、対向するアクリル樹脂板(A)、(B)の間に設置されたガスケットとから少なくとも構成される。
ガスケットの材質としては、例えば、軟質ポリ塩化ビニル等の樹脂からなるものが挙げられ、その形状は特に限定されず、例えば、紐状のもの、シート状のもの、チューブ状のもの、ホース状のものやテープ状のもの等が挙げられる。その断面の形状としては、特に制限されず、例えば、四角形、円形、半円形、L字形等が挙げられる。
なお、アクリル樹脂板(A)、(B)同士は、組成が互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
軟質アクリル樹脂層の厚さは、アクリル樹脂層(A)、(B)の両方の面の間に挟まれたガスケットの厚さにより調整することが可能である。
軟質アクリル樹脂層原料としては、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、及び多官能単量体を含む単量体成分と、有機多塩基酸エステルとを含有する重合性組成物(A)や;アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルを含有する単官能単量体成分並びにアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルを含有する単官能単量体成分が重合してなる重合体を含有するシロップと、多官能単量体と、有機多塩基酸エステルとを含む重合性組成物(B)などが挙げられるが、中でも、セルからの漏れ防止、重合発熱の低減、重合時間の短縮など生産性の観点から、重合性組成物(B)であるのが好ましい。
アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルを含有する単官能単量体成分とは、アクリル酸エステルとメタクリル酸エステルとを含み、必要に応じてこれら以外の単官能単量体を含む単官能単量体成分である。
重合性組成物(B)におけるシロップは、例えば、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの合計含有量が50重量%以上である単官能単量体成分を予備重合(部分重合)させて得られるものであってもよいし、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの合計含有量が50重量%以上である単官能単量体成分を公知の乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法、注型重合法等の重合方法により重合して重合体を別途調製し、調製された重合体の少なくとも一部をアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの合計含有量が50重量%以上である単官能単量体成分と混合することにより得られるものであってもよい。
すなわち、重合性組成物(B)を調製する際の、前記単官能単量体成分におけるアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、及びこれら以外の単官能単量体と、多官能単量体との使用割合は、前記単官能単量体成分及び多官能単量体の総量に対して、アクリル酸エステル30〜85重量%、メタクリル酸エステル10〜69.99重量%、これら以外の単官能単量体0〜49.99重量%、及び多官能単量体0.01〜5重量%であり、好ましくはアクリル酸エステル50〜80重量%、メタクリル酸エステル15〜49.99重量%、これら以外の単官能単量体0〜49.99重量%、及び多官能単量体0.01〜5重量%であり、さらに好ましくはアクリル酸エステル50〜70重量%、メタクリル酸エステル25〜49.99重量%、これら以外の単官能単量体0〜49.99重量%、及び多官能単量体0.01〜5重量%である。上記範囲内とすることにより、得られる透明遮音板の耐衝撃性が高いものとなる。なお、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの合計含有割合は、前記単官能単量体成分及び多官能単量体の総量に対して、50重量%以上とするのが好ましい。
部分重合に用いる重合開始剤としては、例えば、軟質アクリル樹脂層における単量体成分の重合の際に用いられる重合開始剤として例示したものと同じものを用いることができ、その使用量は、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルを含む単官能単量体成分の総量に対して、通常、1〜1000ppmであり、好ましくは10〜200ppmである。
部分重合の条件は、特に限定されず、例えば、部分重合における温度は、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルを含む単量体成分や重合開始剤の種類や量等により適宜調整されるが、通常60〜90℃程度である。
前述の重合性組成物(B)のシロップにおいて、シロップに対する重合体の割合である重合体含有率は、該シロップ総量に対して0.1〜40重量%であるのが好ましく、さらに好ましくは1〜25重量%であるのがよい。重合体含有率が0.1重量%未満であると、重合性組成物(B)の重合反応が不安定となるおそれや、重合性組成物(B)のセルからの漏れが生じやすくなるおそれがあり、重合体含有率が40重量%を越えると、重合性組成物(B)のセル内への注液が困難となるおそれがある。
また、重合性組成物(B)を調製する際、前記単官能単量体成分におけるアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、及びこれら以外の単官能単量体と、多官能単量体との使用割合が前述した範囲内になるように、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、またはこれら以外の単官能単量体を段階的に添加してもよい。
軟質アクリル樹脂層原料に含まれる前記単量体成分及び有機多塩基酸エステルの合計含有量、あるいは前記シロップ、多官能単量体及び有機多塩基酸エステルの合計含有量は、軟質アクリル樹脂層原料総量に対して、80重量%以上であるのが好ましく、85〜99.999重量%であるのがより好ましい。
透明遮音板を製造する際の重合反応は、特に限定されず、例えば、前述したセル内に重合開始剤と軟質アクリル樹脂層原料とを注液した後、室温で重合を行なってもよいし、水又は空気を熱媒とする重合槽中にて温度を調整して重合を行なってもよい。
重合反応の際には、前述した軟質アクリル樹脂層における単量体成分を重合させる際に任意に用いられる連鎖移動剤を用いてもよい。
重合開始剤としては、前述した軟質アクリル樹脂層における単量体成分を重合させる際に任意に用いられる重合開始剤を使用することができ、その使用量は、軟質アクリル樹脂層原料100重量部に対して、通常0.01〜5重量部、好ましくは0.5〜2重量部である。
その際、生産性や未反応単量体を減らすという観点から、まず初期重合として、0〜50℃で第1重合を行い、次いで最終重合として、50〜130℃で第2重合を行うのが好ましい。第1重合の重合時間は通常30分〜40時間であり、好ましくは1〜30時間である。第2重合の重合時間は通常20分〜10時間であり、好ましくは30分〜8時間である。
また、重合は、常圧、加圧および減圧のいずれの雰囲気下で行なってもよい。
以上のようにして、耐候性や強い衝撃を受けた際にも破片が飛散し難い耐衝撃性に加え、透明性や視認性にも優れる透明遮音板を製造することができる。
後者の例としては、アクリル樹脂層(A)/軟質アクリル樹脂層/アクリル樹脂層(B)/軟質アクリル樹脂層/アクリル樹脂層からなる5層構造、アクリル樹脂層/軟質アクリル樹脂層/アクリル樹脂層(A)/軟質アクリル樹脂層/アクリル樹脂層(B)からなる5層構造、アクリル樹脂層/軟質アクリル樹脂層/アクリル樹脂層(A)/軟質アクリル樹脂層/アクリル樹脂層(B)/軟質アクリル樹脂層/アクリル樹脂層からなる7層構造等が挙げられる。
150mm四方の透明遮音板試験片の2辺を固定した状態で3kgの鋼球を透明遮音板試験片の上方0.85mから3回続けて自由落下させることにより透明遮音板試験片の耐衝撃性能を以下の基準で評価した。
◎ :3回連続して鋼球を落下させた後、透明遮音板表裏のメチルメタクリレート系樹脂板の飛散が認められなかった。
○ :3回連続して鋼球を落下させた後、透明遮音板表裏のメチルメタクリレート系樹脂板の飛散が初めて認められた。
△ :2回連続して鋼球を落下させた後、透明遮音板表裏のメチルメタクリレート系樹脂板の飛散が初めて認められた。
× :1回鋼球を落下させた後、透明遮音板表裏のメチルメタクリレート系樹脂板の飛散が認められた。
〔全光線透過率の測定〕
得られた透明遮音板について、透過率計((株)村上色彩技術研究所製の「HR−100」)を用い、JIS K7361-1に準拠して、全光線透過率Tt(a)を測定した。この数値が大きいほど、光線の透過が大きい、つまり透明性が高いことを示す。
〔ヘーズの測定〕
JIS K7136に準拠して、ヘーズH(a)を測定した。
〔イエローインデックス(YI)の測定〕
得られた透明遮音板について、分光光度計((株)日立製作所製の「U−4000」)にて波長300〜800nmの範囲で、5nm間隔で板厚方向の透過率を測定した。得られた測定値から、JIS Z 8722に準拠してXYZ値を求め、JIS K 7105に準拠してYIを算出した。
〔耐候性能評価試験〕
JIS K7350-4に準拠して、サンシャインウェザーメーターにより、透明遮音板の劣化を促進させた後(5000時間)、全光線透過率Tt(b)、ヘイズH(b)、イエローインデックスYI(b)を測定した。
(難燃剤を含有したメチルメタクリレート系樹脂板の製造)
メタクリル酸メチルが重合してなるポリメタクリル酸メチルを5重量%含有するメタクリル酸メチル部分重合体シロップ87.90重量部、ネオペンチルグリコールジメタクリレート0.10重量部、および塩素化アルキルポリホスフェート(大八化学工業株式会社製の「CR−570」)12.0重量部の合計100重量部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.07重量部を添加し、混合した。
この混合物を、2枚のガラス板と軟質ポリ塩化ビニル製ガスケットから構成される空隙の間隔が6mmのセルに流し込み、空気を熱媒とする重合槽中で、60℃にて8時間、次いで110℃にて1時間加熱して、重合させ、メチルメタクリレート系樹脂板を得た。
メタクリル酸メチル45重量%とアクリル酸2−エチルヘキシル55重量%の混合物100重量部に2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.01重量部添加して、90℃下で予備重合し、粘稠なシロップ状物(重合体含有率約5重量%)を得た。
得られたシロップ85.3重量部にアセチルトリブチルシトレート(田岡化学工業株式会社製の「ATBC」)11.5重量部、トリエチレングリコールジメタクリレート3重量部、スミソーブ200(住化ケムテックス株式会社製)0.2重量部を混合して重合性組成物を得た(単量体の使用割合:メタクリル酸メチル43.5重量%、アクリル酸2−エチルヘキシル53.1重量%、トリエチレングリコールジメタクリレート3.4重量%)。
得られた重合性組成物100重量部に対して重合開始剤(化薬アクゾ株式会社製の「トリゴノックス 23−C70」、tert−ブチルパーオキシネオデカノエート含有量:67.5〜72.5%)を1重量部添加して、撹拌、混合した。この混合物を上記方法で製造した2枚の板厚6mm、200mm四方のメチルメタクリレート系樹脂板と軟質ポリ塩化ビニル製ガスケットから構成される空隙の間隔が3mmのセルに流し込み、空気を熱媒とする重合槽中で、30℃で8時間、次いで80℃で1時間加熱する重合条件で重合させ、アクリル樹脂層と軟質アクリル樹脂層とアクリル樹脂層とが順次積層された透明遮音板を製造した。
得られた透明遮音板の耐衝撃性能、全光線透過率、ヘーズおよびイエローインデックスを測定した結果を表1に示す。
表1に示すように、シロップ組成におけるメタクリル酸メチルを35重量%、2−エチルヘキシルアクリレートを65重量%とした以外は、実施例1に準じて透明遮音板を製造した。なお、粘稠なシロップ状物の重合体含有率は約5重量%であり、単量体の使用割合は、メタクリル酸メチル33.9重量%、アクリル酸2−エチルヘキシル62.7重量%、トリエチレングリコールジメタクリレート3.4重量%であった。
得られた透明遮音板の耐衝撃性能、全光線透過率、ヘーズおよびイエローインデックスを測定した結果を表1に示す。
表1に示すように、重合性組成物におけるシロップを91.8重量%、アセチルトリブチルシトレートを5.0重量%とし、重合開始剤を化薬アクゾ株式会社製の「パーカドックス16」(ビス(4−tert−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート含有量:95%)に代えて重合性組成物100重量部に対して1.6重量部添加し、空気を熱媒とする重合槽中で、30℃で10時間、次いで70℃で5時間加熱する重合条件とした以外は、実施例1に準じて、透明遮音板を製造した。なお、粘稠なシロップ状物の重合体含有率は約5重量%であり、単量体の使用割合は、メタクリル酸メチル43.6重量%、アクリル酸2−エチルヘキシル53.2重量%、トリエチレングリコールジメタクリレート3.2重量%であった。
得られた透明遮音板の耐衝撃性能、全光線透過率、ヘーズ、イエローインデックスおよび耐候性能を測定した結果を表1に示す。
表1に示すように、シロップ組成におけるメタクリル酸メチルを15重量%、アクリル酸2−エチルヘキシルに代えて、メタクリル酸2−エチルヘキシルを85重量%とした以外は、実施例1に準じて透明遮音板を製造した。なお、粘稠なシロップ状物の重合体含有率は約5重量%であり、単量体の使用割合は、メタクリル酸メチル14.5重量%、メタクリル酸2−エチルヘキシル82.1重量%、トリエチレングリコールジメタクリレート3.4重量%であった。
得られた透明遮音板の耐衝撃性、全光線透過率、ヘーズおよびイエローインデックスを測定した結果を表1に示す。
表1に示すように、重合性組成物におけるシロップを96.8重量%、アセチルトリブチルシトレートを0.0重量%とした以外は、実施例1に準じて、透明遮音板を製造した。なお、粘稠なシロップ状物の重合体含有率は約5重量%であり、単量体の使用割合は、メタクリル酸メチル43.7重量%、アクリル酸2−エチルヘキシル53.3重量%、トリエチレングリコールジメタクリレート3.0重量%であった。
得られた透明遮音板の耐衝撃性能、全光線透過率、ヘーズおよびイエローインデックスを測定した結果を表1に示す。
Claims (8)
- アクリル樹脂層(A)と、軟質アクリル樹脂層と、アクリル樹脂層(B)とがこの順で積層されてなる透明遮音板であって、
前記軟質アクリル樹脂層は、単量体単位組成がアクリル酸エステル単位30〜85重量%、メタクリル酸エステル単位10〜69.99重量%、これら以外の単官能単量体単位0〜49.99重量%、および多官能単量体単位0.01〜5重量%である共重合体と有機多塩基酸エステルとを少なくとも含有することを特徴とする透明遮音板。 - 前記軟質アクリル樹脂層に含まれる有機多塩基酸エステルの含有量は、該軟質アクリル樹脂層の総量に対して1〜25重量%である請求項1に記載の透明遮音板。
- 前記有機多塩基酸エステルは、アセチルクエン酸トリブチルである請求項1または2に記載の透明遮音板。
- 前記アクリル樹脂層(A)、(B)の少なくとも1層にリン酸エステルが含有されている請求項1〜3のいずれかに記載の透明遮音板。
- 前記リン酸エステルは、ハロゲン化リン酸エステルである請求項4に記載の透明遮音板。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の透明遮音板の製造方法であって、
内部の一方の面に前記アクリル樹脂層(A)が設置され、該アクリル樹脂層(A)が設置された面と対向する面に前記アクリル樹脂層(B)が設置されたセルの内に、
アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの合計含有量が50重量%以上である単官能単量体成分並びにアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの合計含有量が50重量%以上である単官能単量体成分が重合してなる重合体を含むシロップと、多官能単量体と、有機多塩基酸エステルとを含む重合性組成物を注液した後、重合反応を行うことを特徴とする透明遮音板の製造方法。 - 前記シロップにおける重合体の含有量は、該シロップ総量に対して0.1〜40重量%である請求項6に記載の透明遮音板の製造方法。
- 前記重合性組成物に含まれる有機多塩基酸エステルの含有量は、該重合性組成物総量に対して1〜25重量%である請求項6または7に記載の透明遮音板の製造方法。
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