JPH0776807A - アクリルガラスの防火性防音壁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 支持体と該支持体に固定されたアクリルガラ
ス平板とからなるアクリルガラスの防火性防音壁を提供
する。 【構成】 該防音壁は、アクリルガラスがハロゲン原子
及び燐原子を含有する難燃性添加物を含有せず、かつ平
板の表面上に、２５０℃以下の温度では分解せずかつ溶
融しない材料からなる層を有することよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、路床に定着された支持
体及び該支持体に固定された、例えば厚さ１０〜３０ｍ
ｍのアクリルガラス平板とからなるアクリルガラス製防
火性防音壁に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクリルガラス平板を有する防音壁は公
知である（ドイツ国実用新案登録第９２０２８４４号明
細書参照）。適当な支持体系はドイツ国実用新案登録第
８５２４３１９号明細書に記載されている。

【０００３】このような防音壁は、制限された燃焼負
荷、例えば設道現場の草焼きに耐えなければならない。
この特性は、確かに製造の際に、アクリルガラスに、燐
原子又はハロゲン原子をベースとする常用の難燃性添加
物を配合することにより、若干は現実にすることができ
る。しかしながら、このような添加物は、大抵は健康に
好ましくなく、従ってアクリルガラスの製造及び加工の
際に特別な保護対策が要求される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、防音壁用アクリルガラス平板をハロゲン原子及びリ
ン原子含有添加物を用いずに難燃性に加工することであ
った。

【０００５】特に、ドイツ国連邦交通省の防音壁に関す
る付加的な工業規定 ＺＴＶ−Ｌｓｗ８８を満足するべ
きであった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】支持体及び該支持体に固
定されたアクリルガラス平板とからなるアクリルガラス
製の防音壁における上記課題は、アクリルガラスがハロ
ゲン原子及び燐原子含有難燃性添加物を含有せず、かつ
平板の表面上に、２５０℃以下の温度では分解及び溶融
しない材料からなる層を有することにより解決されるこ
とが判明した。該材料は、窒素下で熱重量分析におい
て、２５０℃の温度までの２０℃／分の温度上昇率で、
重量損失が１％未満である場合に分解しないと見做され
る。

【０００７】燃焼負荷能を試験するために、金属からな
るＵ形異形フレーム中に嵌込まれた壁材料が高さ２５ｃ
ｍの不燃性土台上に垂直に設置された試験装置を使用す
る。前面側の直前に、路上に、それぞれ木毛６００ｇを
充填した３０×３０×２０ｃｍの２つの金網製のかごを
材料の３分の１の地点に配置し、同時に点火する。１時
間後、同じ処理を材料の裏側で繰り返す。燃焼試験に合
格するためには、試験される壁材料に火が引火しても部
分的に燃焼してもいけない。６ｃｍ²より大きい面積の
焼け穴及び５ｃｍより長い長さの亀裂が生じていはいけ
ない。２０００×１０００×１５ｍｍの寸法を有する本
発明の壁材料（例１により製造）は、記載した燃焼試験
に合格する。これに反して、同じ寸法のコーティングさ
れていない、純粋なポリメチルメタクリレートからなる
注型成形アクリルガラスならなる壁材料は、５０％が該
試験条件を満たすに過ぎない。その他の材料は火災状態
になり、実験終了後には消火しなければならなかった。

【０００８】本発明によるアクリルガラス平板は、前記
の燃焼試験の条件下で周囲の火が燃え尽きるまで発火し
ないという所見は驚異的であった。それというのも表面
層の及ぼす影響は既に非常に薄い層の厚さ、例えば２０
０〜６００ｎｍで立証可能であるからである。従来、技
術的に解明されていないにもかかわらず、発火の危険は
熱的解重合により生じるモノマーのメチルメタクリレー
ト蒸気の燃焼に起因すると見做されている。これまで層
の効果が解重合の妨害によるのか又はモノマー蒸気の遊
離の阻止によるのかが明らかでなかった。

【０００９】

【発明の構成】アクリルガラスとしては、ポリメチルメ
タクリレート８０重量％以上及び場合によりコモノマ
ー、例えば低級のアルキルアクリレート及び−メタクリ
レート２０％以下からなるホモ−及びコポリマーが挙げ
られる。注型及び押出成形されたアクリルガラスが適し
ている。

【００１０】十分な防音効果を達成するために、アクリ
ルガラス平板はかなりの厚さを有していなければならな
い。１０ｍｍ未満の厚さでは、防音効果は低く過ぎる。
３０ｍｍを越える厚さの場合、効果の増加分が増大する
材料の消費に対して経済的に匹敵しない。平板は１２〜
２５ｍｍの厚さが有利である。適当な厚さの平板を押出
成形により製造するのは困難である。これに適した押出
成形ダイは、ドイツ国実用新案登録第９００１５１８７
号明細書に記載されている。

【００１１】澄明無色のガラス平板が有利である。野鳥
保護の理由から、しばしば良く目に見える、数センチメ
ートル間隔の縦線又は横線を有する平板又は不透明の着
色平板が有利である。

【００１２】車道に面した防音壁については、事故の際
にアクリルガラス平板が破損した場合、破片が周囲に飛
び散るのを防ぐために未然の措置が必要である。ドイツ
国実用新案登録第９１０９８１７号、同登録第９２０２
４８８号明細書には、破片を凝集した、アクリルガラス
平板に縦方向に延びた抗張性インサートを埋込むことが
推奨されている。該インサートは、例えばポリアミドの
モノフィラメント糸又はリボン又は螺旋状スチールが適
している。これらを、注型成形板を製造する際に、室式
法（Kammerverfahren）によりモノマーを充填する前に
フラットキャビティー内に張設し、重合するモノマーを
充填した後に包囲する。押出成形により製造する場合に
は、２本のストランドを半分の厚さに分離して押出し、
ローラーフレーム中で熱可塑状態で合するようにして行
うことができる。その際、糸又はリボンを同時に両スト
ランドの間に挿入させる。抗張性インサートとしては、
この場合、熱可塑性成形材料のストランドの高温により
損傷されない材料を使用しなければならない。

【００１３】アクリルガラス平板は、通常長さ２〜４ｍ
及び幅１〜２ｍの寸法を有する。該平板は、一般的には
路床に定着された直立の支持体又は支柱に固定される。
該縁が金属からなるＵ形異形材で嵌合されているのが有
利である。

【００１４】アクリルガラスの表面上に設けられた層
は、０．１〜１００、有利には０．３〜１５μｍの厚さ
を有するのが有利である。

【００１５】二酸化珪素は溶融及び分解温度に関する要
求を満足する。コロイド状の二酸化珪素粒子からなる層
は、自体公知の方法で、ヨーロッパ特許出願公開第１４
９１８２号明細書によれば水性の二酸化珪素−コロイド
ゾルを塗布することにより製造することができる。アク
リルガラス上の良好な接着を達成するためには、極性の
基を含有する溶解性有機ポリマー材料でのアクリルガラ
ス表面の下塗りが有利である。下塗り層は、本発明によ
り最も外側の層に課せられた要求を満足する必要はな
い。極性基として、例えばヒドロキシアルキル−アクリ
ル酸塩又は−メタクリル酸塩、Ｎ−メチロール−アクリ
ルアミド又は−メタクリルアミド又はそれらのアルキル
エーテル又はメタクリルオキシプロピル−トリメトキシ
シランの単位を含有していてよいアクリル及び／又はメ
タクリル酸の低級アルキルエステルのコポリマーが適し
ている。

【００１６】コロイド状の二酸化珪素粒子からなる層
は、同時に水が拡開するように作用する。雨水の雫は、
アクリルガラス平板の表面上で連続した膜になって一緒
に流れ、直立する板に沿って流れ落ちる。その際、軽く
付着したほこり及び汚れ部分が一緒に流去されるので、
防音壁は長期にわたりそれ自体を洗浄する。

【００１７】その他の種類の表面層は、架橋された２５
０℃以下では分解しない有機ポリマー材料から成る。架
橋はポリマー材料が２５０℃の温度以下では溶融しない
ほど密である。該架橋により有機溶剤中で不溶性であ
る。

【００１８】構造中、２個以上の不飽和重合可能な基を
有するモノマー１０重量％以上、有利には３０〜８０重
量％を含有する、ラジカル重合可能なエチレン系不飽和
モノマーのポリマーないしはコポリマーが有利である。
例えば、アクリル酸及び／又はメタクリル酸と２価以上
のアルカノール、例えばエチレングリコール、１，２−
プロピレングリコール、ブタンジオール−１，４、グリ
セリン、トリメチロールプロパン及びペンタエリトリッ
トとのジエステル、トリエステル又は高官能性のエステ
ルである。一不飽和コモマーとしては、なかんずくアク
リル酸及び／又はメタクリル酸の低級アルキルエステル
（有利にはアルキル基中１〜４個の炭素原子を有する）
が該当する。これらのモノマーから構成されたポリマー
及びコポリマーは、一般的に２５０℃を下回らない分解
温度の前提条件を満足する。該ポリマー又はコポリマー
から構成された層は高い機械的強度を有し、同時にアク
リルガラスの表面を引掻き又は摩擦応力の作用による透
明度の低下から保護する。

【００１９】この種のコーティング層は、アクリルガラ
スの表面上に塗布された、基礎になる液体モノマーの層
から、ラジカル重合により製造される。適当な重合法
は、耐引掻き性コーティングの技術から公知である。該
重合は、例えば紫外線照射下でラジカル形成光重合開始
剤により生じる。この種の方法は、例えばドイツ国特許
出願公開第２９２８５１２号明細書に記載されている。

【００２０】

【実施例】次に、本発明を以下の実施例につき詳細に説
明する。

【００２１】１．注型成形アクリルガラスの二酸化珪素
でのコーティング 下塗り層として、イソプロピルアルコールとトルエンと
の混合物中のメチルメタクリレート８８重量％とメタク
リロイル−オキシプロピル−トリメトキシシラン１２重
量％とからなるコポリマーの２，５％溶液を製造した。
該下塗り層を複数の１０００×１６００×１５ｍｍ寸法
のアクリルガラス板（製造元：PLEXIGLAS（R）登録第S
233, Roehm 登録第mbH）上に塗布した。次いで、まっす
ぐな棒に巻きつけられた繊維帯状物に前記溶液を含浸さ
せ、該帯状物をアクリルガラス平板の全幅にわたって横
方向に接触させて移動させた。残留する液体膜を乾燥さ
せた。引続き、同様に３％の弱アニオン性の、表面的に
酸化アルミニウムで変性されたケイ酸ゾルを、非イオン
性湿潤剤（イソトリデシルアルコール、８エトキシ化）
０．０１重量％を添加しながら塗布し、熱空気流中８０
℃で５分間乾燥した。両層は、それぞれ約３００ｎｍの
厚さであった。

【００２２】冒頭に記載したＺＴＶ−ＬＳＷ８８の条件
下でのコーティングされたアクリルガラス平板の燃焼試
験では、同時燃焼又は炎形成、焼失及び亀裂形成が生じ
なかった。火炎を受けた領域内では、微細な気泡及び褐
色に変色したのが視覚的に確認可能であった。

【００２３】２．注型成形アクリルガラスの架橋された
アクリルポリマーでのコーティング コーティング溶液をペンタエリトリットテトラアクリレ
ート（Sartomer（R））３９００ｇ、１，６−ヘキサン
ジオールジアクリレート５９００ｇ及び光重合開始剤
（製造元：Ciba-Geigy AG, Darocur（R）1116）２００
ｇから調製した。

【００２４】該溶液をロールコーターを用いて同時に複
数のアクリルガラス平板（例えば、例１の同様のもの）
上に塗布し、出力１２０Ｗ／ｃｍの紫外線照射器（水銀
高圧照射器）を用いて窒素下で硬化させた。層の厚さは
１０〜１２μｍであった。コーティング材料の熱重量分
析の結果は、上記の条件下、約３１０℃で１％の分解率
であった。

【００２５】燃焼試験において、コーティングされた全
てのアクリルガラス平板はＺＴＶ−Ｌｓｗ８８による試
験を満足した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０３Ｃ 17/23

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体と該支持体に固定されたアクリル
   ガラス平板とからなるアクリルガラスの防火性防音壁に
   おいて、該アクリルガラスがハロゲン原子及び燐原子を
   含有する難燃性添加物を含有せず、かつ平板の表面上
   に、２５０℃以下の温度では分解せずかつ溶融しない材
   料からなる層を有することを特徴とする、アクリルガラ
   スの防火性防音壁。
2. 【請求項２】 前記層が０．１〜１００μｍの厚さを有
   する、請求項１記載の防音壁。
3. 【請求項３】 前記層が、コロイド状の二酸化珪素粒子
   からなる請求項１又は２記載の防音壁。
4. 【請求項４】 前記層が、架橋された有機ポリマー材料
   からなる、請求項１又は２記載の防音壁。
5. 【請求項５】 前記アクリルガラス平板を押出成形によ
   り製造する、請求項１から４までのいずれか１項記載の
   防音壁。
6. 【請求項６】 アクリルガラス中に、長手方向に延びる
   抗張性インサートが埋込まれている、請求項１から５ま
   でのいずれか１項記載の防音壁。