CN101046076B - 合成枕木以及该合成枕木的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阻燃性优良的合成枕木以及合成枕木的制造方法。该合成枕木包括合成枕木本体(12)、与形成于其表面的阻燃层(22)。使用粗糙度小于等于#120的砂纸(15)，对附着于该合成枕木本体(12)表面的脱模剂(9f)、以及发泡母材(13)的一部分表层(13a)进行研磨。经研磨而形成的研磨层(18)中，相应于砂纸(15)的粗糙度，形成有无数个凹凸(18a)…。且，于该研磨层(18)的表面侧，利用喷枪(21d)涂装添加有无机系填充材料的氨基甲酸乙酯树脂系涂料(19)，从而形成阻燃层(22)。

Description

合成枕木以及该合成枕木的制造方法

技术领域

本发明关于一种主要用于铁车轮支持式的线性发动机牵引列车等的铁道、特别是阻燃性优良的合成枕木以及合成枕木的制造方法。

背景技术

作为先前用于铁道上的枕木的制造方法，众所周知有如图7所示的引出成型机10(例如，参照日本专利公开2001-252938号公报等)。上述引出成型机中，多个长玻璃纤维1…自长玻璃纤维供给部2以特定间隔被整列引出并在一个方向上前进。

上述多个长玻璃纤维1…在前进过程中，插入设于氨基甲酸乙酯树脂液浸渍部3的揉搓板4以及浸渍板5之间。

其中，上述揉搓板4可在与上述长玻璃纤维1…的前进方向正交的方向上来回运动。

另外，于上述长玻璃纤维供给部2、与上述氨基甲酸乙酯树脂液浸渍部3之间，设有散布器6。

该散布器6中设有散布喷嘴6a，且通过各传送泵6b、6c，使得贮存多元醇混合液的第一贮存部6d与贮存聚异氰酸酯液的第二贮存部6e分别与该散布喷嘴6a相连接。

且，利用上述传送泵6b、6c的驱动，使得上述多元醇混合液以及聚异氰酸酯液混合后成为氨基甲酸乙酯树脂液7，并于前进过程中自被整列引出的玻璃纤维1…群上方散布。

此时，通过混入发泡剂、或者使用液体发泡剂喷雾器8而将发泡剂散布于上面侧的表层部，从而，整体或者上面侧的表层部具有所期望的发泡度的纤维树脂强化品，由构成成型用通路9的环带9a～9d包围，并以使剖面形状呈大致四边形的方式而成型、硬化并引出。

其次，就该先前的合成枕木的作用加以说明。

以此方式构成的上述先前的合成枕木中，可于作为枕木的纤维树脂强化品的整体上，以所期望的发泡度，设有形成独立气泡的高发泡部分，并使之作为绝热材料而发挥功能。

另外，内部的长玻璃纤维1…为无机材料，例如约占合成枕木本体13重量的50％。因此，该长玻璃纤维1…的不燃性良好，且即使自上述外侧接触到火焰，其内部温度亦不会上升，从而其自身的灭火性亦良好。此外，亦众所周知有一种复合金属板，其特征在于：于金属板表面，最下层设有化学转化处理层，该化学转化处理层之上设有有机树脂系涂料的底涂层，该底涂层之上为复合有改性聚烯烃树脂的粘结层与聚烯烃树脂层的厚50～300μm的中间树脂层，且该树脂层表面经过表面改质使得官能团的量，以表示官能团中氧含量与表面碳含量之比的O/C来表现时，其值为0.05～0.30，此外，于该中间树脂层上具有氨基甲酸乙酯硬化型聚酯树脂或氨基甲酸乙酯硬化型氟树脂的厚8～35μm的面涂层涂膜(例如参照日本专利特开平8-57417号公报等)。

此外，众所周知，于具有特定形状的木材中浸渍阻燃剂之后，于该木材表面涂装含有基剂与硬化剂的二液混合型阻燃性氨基甲酸乙酯树脂涂料。由此，通过基剂与硬化剂间的交联反应，获得于表面具有由阻燃性聚氨基甲酸乙酯所构成的硬质涂膜的阻燃处理木材(例如，参照日本专利特开平5-77207号公报等)。

如同此种的阻燃处理木材，提供即使于高温多湿的环境下阻燃剂亦不会被淋溶、且可长时间维持特定的阻燃性能的阻燃处理木材。

另外，作为阻燃剂(燃烧抑制剂、防火剂)，主要使用磷酸化合物以及卤素化合物，具体而言，是使用磷酸铵、磷酸胍、双氰胺等(例如，参照日本专利公开2005-271309号公报)。

且，根据浸渍有此种阻燃剂的木材，作为具有较高阻燃性的建筑用防火材料，亦可以大规模建筑物为代表而广泛用于普通住房的内外装饰中。

然而，关于上述合成枕木，当自外侧遇到火焰时，则因内部的长玻璃纤维1为无机材料，所以可抑制内部温度上升，虽然不会完全燃烧，但接触火焰部分的厚度很薄，表面层有烧焦。

即使出现如上所述的少量烧焦现象，亦会产生少量的烟，所以用于地铁内或通道内等的大体闭塞的空间时，必须另外准备排烟设备等，因此会增加整个施工的成本。

另外，于金属板表面设置有机树脂系涂料的底涂层时，最下层必须设置化学转化处理层。因此，建筑工序中另外需要用以构成化学转化处理层的设施等，故会增加制造成本。

此外，关于以木材作为主材料的枕木，当铺设于铁道用轨道时，填铺于轨道上的道碴(碎石)侧的表面，有时会与道碴的夯固状态不佳的部分接触。

因此，列车通过时，会与上述道碴摩擦并产生磨损，从而可能会因该磨损部分导致阻燃性能降低。

另外，对该纤维树脂强化品以固定长度切断而获得的枕木11整体进行不燃化、阻燃化，故必须设定混入氨基甲酸乙酯树脂液7内的分量，以使得不燃材料完全地遍布于整个枕木11上。

因此，存在枕木11的制造成本增加的问题。

发明内容

因此，本发明之课题在于提供一种阻燃性优良的合成枕木以及合成枕木的制造方法。

为达成上述目的，本发明的合成枕木特征在于包括：合成枕木本体，其经发泡成形；以及阻燃层，设于该合成枕木本体的表面。

另外，本发明的合成枕木的特征在于：包括合成枕木本体，其由发泡成形氨基甲酸乙酯系合成树脂材料而形成。

另外，本发明的合成枕木的特征在于：包括阻燃层，其由涂装添加有无机系填充材料的氨基甲酸乙酯树脂系涂料而形成。

此外，本发明的合成枕木的特征在于：进一步包括设于合成枕木本体表面的研磨层，且该研磨层表面形成有阻燃层。

本发明的合成枕木的制造方法的特征在于：发泡成形合成树脂材料从而形成合成枕木本体，且于该合成枕木本体表面形成阻燃层。

另外，本发明的合成枕木的制造方法的特征在于：使用氨基甲酸乙酯系合成树脂材料而形成合成枕木本体。

此外，本发明的合成枕木的制造方法的特征在于：藉由于合成枕木本体表面涂装添加有无机系填充材料的氨基甲酸乙酯树脂系涂料，而形成阻燃层。

另外，本发明的合成枕木的制造方法的特征在于：对附着于合成枕木本体表面的脱模剂进行研磨从而形成研磨层，且于该研磨层表面形成阻燃层。

另外，本发明的合成枕木的制造方法的特征在于：涂装上述氨基甲酸乙酯树脂系涂料时，涂料粘度为50～500cps(于20℃)。

此外，本发明的合成枕木的制造方法的特征在于：对附着于合成枕木本体表面的脱模剂进行研磨时，使用例如粗糙度小于等于#120的砂纸等研磨工具。

以此方式构成的本发明的合成枕木，因包括由氨基甲酸乙酯系合成树脂材料发泡成形的合成枕木本体、与由涂装添加有无机系填充材料的氨基甲酸乙酯树脂系涂料而形成的阻燃层，所以可具有优良阻燃性。

另外，本发明的合成枕木可包括研磨层，该研磨层由对用于与成型金属模之间的脱模且附着于合成枕木本体表面的脱模剂进行研磨后而形成。并且，该研磨层表面受到破坏具有微细凹凸，所以涂装上述氨基甲酸乙酯树脂系涂料时，粘结面积增大。因此，可进一步提高通过将与合成枕木为同一材质的氨基甲酸乙酯树脂系涂料涂装于研磨层而获得的粘结性，并获得较强的抗剥离能力与良好的耐候性。

该氨基甲酸乙酯树脂系涂料中添加有无机系填充材料。此处，所谓无机系填充材料，具体地是二氧化硅(silica)或碳酸钙(硅酸盐、钙盐)、或氢氧化铝Al(OH)₃等铝盐等。因此，由氨基甲酸乙酯树脂系涂料而形成的阻燃层，即使因来自外方的火焰烧焦，但没有产生烟的顾虑，故亦适合用于例如是地铁内或通道内等略闭塞的空间内。

此外，即使因道碴对合成枕木本体表面造成磨损，而因经过发泡成形的合成枕木本体具有阻燃性，因此亦可抑制阻燃性的降低。

从而，可由少量无机系填充材料提供阻燃性优良的合成枕木，因此可抑制制造成本的增加。

另外，根据本发明的合成枕木的制造方法，可发泡成形合成树脂材料从而形成合成枕木本体，且可于该合成枕木本体表面形成阻燃层。因此，可制造出具有优良阻燃性的合成枕木。

另外，根据本发明的合成枕木的制造方法，可于合成枕木本体表面，对附着于合成枕木本体的脱模剂进行研磨从而形成研磨层。并且，该所形成的研磨层，因具有微细的凹凸，故为了形成阻燃层而涂装氨基甲酸乙酯树脂系涂料时，粘结面积亦增大。另外，形成于该研磨层表面的阻燃层能获得较强的抗剥离能力与良好的耐候性。

此外，根据本发明的合成枕木的制造方法，将涂装上述氨基甲酸乙酯树脂系涂料时的涂料粘度设定为50～500cps(于20℃)，所以上述研磨层的凹凸被充分覆盖，且容易达到可发挥阻燃性的涂膜的厚度。

此外，根据本发明的合成枕木的制造方法，对附着于合成枕木本体表面的脱模剂进行研磨时，使用例如粗糙度小于等于#120的砂纸等研磨工具。因此，无须另外设置化学转化处理层、或用以形成底涂层的设施。

另外，不需要在进行化学转化处理或底涂时所需的干燥、养护时间，从而可大幅减少制作时间，此方面可抑制制造成本的增加。

附图说明

图1是表示本发明实施例1的合成枕木的纵剖面立体图。

图2是通过在本发明实施例1的合成枕木的发泡母材周围涂装阻燃层而形成的图1A部的扩大剖面图。

图3是说明本发明实施例1的合成枕木的制造方法中所使用的引出制造机以及阻燃化工序的模式立体图，(a)表示切断工序，(b)表示研磨工序，(c)表示涂装工序，(d)表示养护工序。

图4是说明本发明实施例1的合成枕木制造工序中，附着于发泡母材的脱模剂的层叠状结构的扩大剖面图。

图5是说明本发明实施例1的合成枕木的制造工序中的研磨工序的扩大剖面图。

图6是说明本发明实施例1的合成枕木的制造工序中的涂装工序的扩大剖面图。

图7是表示先前的合成枕木的制造装置、且说明整体结构的模式立体图。

具体实施方式

其次，根据图1至图6，就用以实施本发明的最佳实施形态下的合成枕木以及合成枕木的制造方法加以说明。此外，对于与上述先前例相同或均等的部分，使用同一符号加以说明。

如图1以及图2所示，该实施形态的实施例1中的合成枕木包括：由发泡母材13及配置于该发泡母材13中的多个长玻璃纤维1…而形成的合成枕木本体12，以及，阻燃层22。另外，本实施例中的合成枕木还包括设于合成枕木本体12表面的研磨层18，阻燃层22设于该研磨层18的表面。

以下，就该实施形态中的合成枕木的制造工序加以说明。制造实施例1中的合成枕木的引出成型机20中，如图3所示，于用于供给多个长玻璃纤维1…的长玻璃纤维供给部2，与具有揉搓板4、4以及浸渍板5的氨基甲酸乙酯树脂液浸渍部3之间，设有散布器6。

该散布器6中，设有散布喷嘴6a，且经过各传送泵6b、6c，使得贮存多元醇混合液的第一贮存部6d、与贮存聚异氰酸酯液的第二贮存部6e分别与该散布喷嘴6a连接。

且，通过上述传送泵6b、6c的驱动，上述多元醇混合液以及聚异氰酸酯液经混合后成为氨基甲酸乙酯树脂液7，且自前进途中被整列引出的玻璃纤维1…群的上方，通过该散布喷嘴6a散布。

另外，在上述氨基甲酸乙酯树脂液浸渍部3内的氨基甲酸乙酯树脂液、或该散布的氨基甲酸乙酯树脂液7内，混入发泡剂，并调整混合比，以使成型硬化时的合成枕木本体12的发泡母材13比重约为0.74。

上述长玻璃纤维1…以特定间隔被整列引出，并于一个方向上前进。前进途中，插入设于氨基甲酸乙酯树脂液浸渍部3的揉搓板4以及浸渍板5之间。

其中，上述揉搓板4构成为可于与上述长玻璃纤维1…的前进方向正交的方向上来回运动。

另外，在作为上述成型金属模的成型用通路9附近，设有省略图示的布材(废棉纱头)，该布材使脱模剂9f与构成该成型用通路9的环带9a～9d接触从而加以涂装。

利用该布材涂装的脱模剂9f，是以使发泡母材13自上述成型用通路9内引出并通过时，不粘在上述多个环带9a～9d上的方式促进脱模的脱模剂。

且，由构成成型用通路9的环带9a～9d包围、且剖面形状大致呈四边形的方式进行成型的发泡母材13，经硬化并被引出之后，该发泡母材13，根据如图3中(a)所示的圆锯、或激光切割机装置等切断装置14，切齐为特定长度从而形成合成枕木本体12…。

其次，就该实施形态的作用效果加以说明。

以此方式构成的本实施例1的合成枕木以及合成枕木的制造方法中，上述合成枕木的制造工序中，引出成型上述发泡母材13时，于上述合成枕木本体12的表层附着有上述脱模剂9f。

因此，若如此涂装涂料，则该脱模剂9f介于合成枕木本体12与涂装层之间，故无法获得良好的粘结性，粘结力较有限。

该实施例1中，如图3中(c)所示，使用对合成枕木本体12的表层涂装氨基甲酸乙酯涂料的涂覆机21。

该涂覆机21主要包括：供给氨基甲酸乙酯树脂系涂料19的供给槽21a，供给与收容于该供给槽21a内的氨基甲酸乙酯树脂基涂料19b相混合的无机系填充材料19a的材料供给器21b，以及，将于该供给槽21a内混合后的氨基甲酸乙酯树脂系涂料19压送至压力软管21c以及喷枪21d内的压送泵21e。

该实施例1中，作为该无机系填充材料19a，使用二氧化硅或碳酸钙(硅酸盐、钙盐)、或者上述物质的混合物。

另外，上述合成枕木本体12的发泡母材13，于保持引出成型的状态下，如图4所示，于该发泡母材13的表面附着有脱模剂9f。

因此，该实施例1中，如图3(b)以及图5所示，利用例如粗糙度小于等于#120的砂纸15等研磨工具，对附着于上述合成枕木本体12表面的脱模剂9f、与该发泡母材13的一部分表层13a一同进行研磨。

该实施例1中，设有砂纸15的锉面的纸本体16，安装于砂纸板17上，并研磨发泡母材13的表面。

如此，经研磨而构成的研磨层18中，形成有与上述砂纸15的粗糙度相对应的无数个凹凸18a…。

且，如图3(c)以及图6所示，于该研磨层18的表面侧，自上述喷枪21d涂装添加有无机系填充材料的氨基甲酸乙酯树脂系涂料19。

该氨基甲酸乙酯树脂系涂料19是由以下方式构成：自上述材料供给器21b，将无机系填充材料19a添加至收容于供给槽21a内的氨基甲酸乙酯树脂基涂料19b中，并加以混合。

因此，由涂装该氨基甲酸乙酯树脂系涂料19而构成的如图2以及图6所示的阻燃层22内，混合有添加于上述氨基甲酸乙酯树脂基涂料19b中的无机系填充材料19a…。

其次，就该实施例1中的合成枕木以及合成枕木的制造方法的作用效果加以说明。

该实施例1的合成枕木中，在自上述引出成型机20的成型用通路9引出的合成枕木本体12上，附着有用于与成型用通路9之间进行脱模的脱模剂9f，上述研磨层18由上述砂纸15研磨而形成时，自上述合成枕木本体12的表面与一部分表层13a一并被完全去除。

并且，该研磨层18表面被破坏且具有多个微细凹凸18a…，所以在涂装上述氨基甲酸乙酯树脂系涂料19时，粘结面积增大。

因此，与构成合成枕木本体12的发泡母材13的氨基甲酸乙酯树脂材质相同的、构成氨基甲酸乙酯树脂系涂料19的氨基甲酸乙酯树脂基涂料19b，可进一步提高伴随对该研磨层18进行涂装而获得的亲和力而产生的粘结性。

因此，由涂装于研磨层18上的氨基甲酸乙酯树脂系涂料19而形成的阻燃层22，能获得较强的抗剥离能力与良好的耐候性。

并且，该实施例1中，如图3(c)所示，合成枕木本体12的两端部的端面12a、12a上，亦涂装有上述氨基甲酸乙酯树脂系涂料19，由此可形成阻燃层22。

另外，该氨基甲酸乙酯树脂系涂料19中，添加有无机系填充材料19a…，该无机系填充材料19a…中包括二氧化硅或碳酸钙(硅酸盐、钙盐)或氢氧化铝Al(OH)₃等的铝盐、或者上述物质的混合物。

因此，由氨基甲酸乙酯树脂系涂料19形成的阻燃层22，即使因来自外方的火焰而烧焦，亦不会产生烟，可作为合成枕木适用于例如地铁内或通道内等大体闭塞的空间内。

此外，即使因铺设于路面的道碴等对合成枕木本体12的表面造成磨损，由于合成枕木本体12内部的长玻璃纤维1…为无机材料，约占合成枕木本体12重量的例如50％，所以若自外侧遇到火焰，该长玻璃纤维1…具有不燃性，且内部具有独立气泡的氨基甲酸乙酯树脂为发泡体，因此热传导性较差，所以内部温度不会上升，自身的灭火性良好。

因此，因该合成枕木本体12的阻燃性可抑制阻燃性的降低，即便是由涂装而形成的涂膜程度的阻燃层22，亦可充分发挥阻燃性能，且以少量无机系填充材料19a…可提供阻燃性优良的合成枕木，因此可抑制制造成本的增加。

另外，该实施例1中，涂装上述氨基甲酸乙酯树脂系涂料19时的涂料粘度设定为50～500cps(于20℃)，所以上述研磨层18的凹凸18a…被充分覆盖，且容易达到可发挥阻燃性的涂膜的厚度。

并且，该实施例1中，如图3中(c)所示，合成枕木本体12两端部的端面12a、12a上，均涂装有上述氨基甲酸乙酯树脂系涂料19，由此形成阻燃层22。

因此，即便是使用引出成型机20进行连续成型之后，利用切断为特定长度的工序进行成型的、生产效率良好的合成枕木本体，也可容易地使阻燃层22形成于上述合成枕木本体12的两端部的端面12a、12a。

此外，该实施例1中，对附着于上述合成枕木本体12表面的脱模剂9f进行研磨时，使用例如粗糙度为小于等于#120的砂纸15等研磨工具。

因此，无须另外设置化学转化处理层或用以形成底涂层的设施。

另外，无需在进行化学转化处理或底涂时所必要的干燥、养护时间，从而可大幅缩短制作时间，此方面亦可抑制制造成本的增加。

以上，参照图示，就本发明的实施形态加以详细叙述，但具体的结构并不仅限于该实施形态，只要是不脱离本发明要旨的设计变更均属于本发明。

即，上述实施形态以及实施例1中，为形成研磨层18，使用砂纸15对上述合成枕木本体12的发泡母材13的表层13a进行研磨，但并非仅限于此，例如，当然亦可使用砂磨或铁锉等其他研磨装置或研磨工具，锉尖的粗糙度亦并不仅限于小于等于#120的粗糙度，只要是能够研磨去除附着于上述合成枕木本体12的发泡母材13表面的脱模剂9f的装置就可以使用。

另外，涂装上述氨基甲酸乙酯树脂系涂料19时的涂料粘度为50～500cps(于20℃)，但并不仅限于此，只要涂料粘度可使上述研磨层18的凹凸18a…被充分覆盖、且容易达到可发挥阻燃性的涂膜的厚度即可，未加以限定。

此外，上述实施例1中，发泡母材13的四侧面设有研磨层18，通过分别涂覆阻燃层22而形成，例如，于一面、两面或三面等合成枕木本体12的表面，设置研磨层18，且通过分别涂覆阻燃层22而形成即可，并未特别对面数、面积以及形状加以限定。

且，上述实施例1中，使用上述涂覆机21，将氨基甲酸乙酯树脂系涂料19压送至上述压力软管21c以及喷枪21d，并加以涂装从而构成，但并非仅限于此，可使用例如，刷毛涂覆或浸渍涂覆、以及在使用有上述各种方法的涂覆方法中同时使用电附着方法等任一种涂覆方法。

此外，该实施例1中，对于利用使用有引出成型机20的成型装置引出成型发泡母材13的情况加以说明，但并非仅限于此，亦可利用使用有例如成型金属模的批量成型，而直接成型发泡母材13、或合成枕木本体12。

Claims (4)

1.一种合成枕木，其特征在于包括：

由发泡成形氨基甲酸乙酯树脂系合成树脂材料及配置于该氨基甲酸乙酯树脂系合成树脂材料中的多个玻璃纤维而形成的合成枕木本体；

设于该合成枕木本体的表面的阻燃层；以及

于与该阻燃层接触的上述合成枕木本体的表面设有研磨层，

该阻燃层涂装于设有研磨层的该合成枕木本体的表面，且由添加有无机系填充材料的氨基甲酸乙酯树脂系涂料所构成，所述氨基甲酸乙酯树脂系涂料与构成所述合成枕木本体的所述氨基甲酸乙酯树脂系合成树脂材料材质相同。

2.如权利要求1所述的合成枕木，其特征在于：该研磨层有数个凹凸。

3.一种合成枕木的制造方法，其特征在于：

发泡成形氨基甲酸乙酯树脂系合成树脂材料从而形成合成枕木本体，所述发泡成形的氨基甲酸乙酯树脂系合成树脂材料中配置多个玻璃纤维；以及

于该合成枕木本体表面形成阻燃层，且与该阻燃层接触的上述合成枕木本体的表面设有研磨层，

该阻燃层是在设有研磨层的该合成枕木本体的表面涂装添加有无机系填充材料的氨基甲酸乙酯树脂系涂料而形成的。

4.如权利要求3所述的合成枕木的制造方法，其特征在于：涂装上述氨基甲酸乙酯树脂系涂料时，涂料粘度于20℃为50～500cps。

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