[发明专利]由热塑性聚合物,特别是丙烯酸类聚合物制造的抗破碎板及其作为防噪音墙的应用

说明书

本发明涉及用热塑性聚合物材料制成的防破碎板，更具体涉及用(甲基)丙烯酸类聚合物制造的板。

用聚合物材料制造的板，在可以造成撞击结果的材料冲击下，会破碎并形成许多块碎片。因此，当这种板用在公共道路上而发生破碎时，会对周围环境产生危害。特别是当这些板被用作防噪音墙以及沿着高速公路、桥梁等安装时就更是如此。

因此要寻找一种手段，来避免这些聚合物材料板的碎片跌落到公路上。

在欧洲专利EP-B-407,852中叙述了一种这样的手段。按照此专利，用作防噪音墙或防噪音屏蔽幕的丙烯酸类(或甲基丙烯酸(共)聚合物)玻璃板含有大体上包裹在该板截面中间的塑性材料的单丝。这些单丝拉住了破碎的碎块，因此就避免它们落下。聚酰胺单丝是特别合适的，因为这些单丝和构成板的丙烯酸类玻璃之间有比较小的附着力。当冲击的物体撞击到此板上时，板就破碎，但单丝绷紧而不折断，至少其间大部分是这样。

我们注意到，在冲撞的作用下，由于单丝抵抗着拉力以及它们与丙烯酸类玻璃的附着力较小，该单丝在板中滑动而不会完全从中脱出。碎片由于单丝而得以保持住。因此控制单丝与丙烯酸玻璃之间的附着力是十分关键的，因为此附着力太大会在冲击的瞬间导致单丝断裂，而附着力太小会造成单丝完全脱出，从而无法留住板的碎片。

因此，本发明的一个目标是一种可用于热塑性聚合物材料板中，赋予其我们称作抗破碎性能的新手段，也就是说能够避免由冲撞物体冲击此板而导致的碎片或碎块落下。

按照本发明，由热塑性聚合物材料制造的抗破碎板含有至少一种与组成该板的热塑性聚合物材料相粘接的线网，该网的每根线都埋在构成板的热塑性聚合物材料当中，紧靠近所述板的至少一个面。

在本发明的板中使用的网由一组线组成，优选在一个方向上，或在几个方向上是平行的，形成网格或圈。平行的线的间隔一般是10～300mm。优选30～150mm。当这些线在两个方向，比如呈90°构成网格时，在这两个方向上平行线之间的距离可以是相同的，也可以是不同的。

线的直径根据板的厚度不同而不同。一般是0.2～3mm，优选1.5～2.5mm。

在本发明的板中使用的线，应该与构成该板的热塑性聚合物材料有附着性，以避免完全在板中滑动。

为此，这些线可以由一种材料形成的单丝构成，这种材料要对构成板的热塑性聚合物具有所需要的附着性，比如，当这些单丝被用在(甲基)丙烯酸类(共)聚合物制造的板中时，它们可以由含有极性基团的聚合物形成。这些线也可以进行化学处理(比如用热塑性聚合物粘接剂处理)或进行机械处理(比如为了增加粗糙度)。

在本发明中可以使用的线也可以各由联锁的单丝(将其称作复丝线)构成。这种实施方式是优选的。这时，这些线可以具有不同的结构，比如当它们由几种单丝一起构成时，就可以具有绳索、发辫或其它的各种形状。每根构成复丝线的单丝都可以具有单丝或复丝的形状。复丝线也可以具有更复杂的结构，比如它们可以由比如复丝构成的芯，包在发辫型或绳索型的外鞘中而构成，即在由联锁的单丝构成的鞘中。

单丝可以由各种能形成复杂联锁结构如发辫、绳索的材料构成。它们特别可以由聚合材料的线构成，比如聚酰胺、聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯)，它们也可以是金属丝(比如铜丝)、天然纺织物纤维如棉花。

按照本发明，与热塑性聚合物附着的线位于紧靠近板的至少一个表面处。“紧靠近”一词表示覆盖该线的热塑性聚合物的厚度很薄，比如大约0.05～4mm，这就是说每根线的表面至最近的板面的距离大约为0.05～4mm。线与板面相齐也是可能的。

构成防破碎板的聚合物材料可以特别是聚碳酸酯、含有80～100％(重量)甲基丙烯酸甲酯和0～20％(重量)具有至少一个可以与甲基丙烯酸甲酯共聚的烯属不饱和基团的单体的甲基丙烯酸甲酯聚合物。这些单体是公知的，可以特别举出丙烯酸和甲基丙烯酸、烷基含有2～4个碳原子的丙烯酸烷基酯。

由甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合物或由主要含有来自甲基丙烯酸甲酯单体的单元的共聚物制造的板具体可以通过不同的方法制造，特别是通过挤塑(在此情况下，通过拉挤成型的方法将线引入本发明的板中)、通过公知的铸塑或连续铸塑的方法制造。

为了实施此铸塑方法，使用由两层比如是无机玻璃平板制成的模具，两块平板在边缘处由接缝(一般用聚氯乙烯制造的，称作垫条)隔开，保证两块板的密封性。在侧面放置的夹具来保证模具的闭合。