JP2003147702A - Synthetic tie - Google Patents

Synthetic tie

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JP2003147702A
JP2003147702A JP2001348805A JP2001348805A JP2003147702A JP 2003147702 A JP2003147702 A JP 2003147702A JP 2001348805 A JP2001348805 A JP 2001348805A JP 2001348805 A JP2001348805 A JP 2001348805A JP 2003147702 A JP2003147702 A JP 2003147702A
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JP
Japan
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particles
thermosetting resin
core layer
surface layer
volume
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001348805A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Noguchi
和裕 野口
Ryuichi Matsuo
龍一 松尾
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a synthetic tie with reduced volumes of both glass fiber and thermosetting resin while maintaining mechanical strength suitable for fixed tie application such as compressive strength, nail holding property and bending elastic modulus. SOLUTION: The synthetic tie comprises a core layer and a surface layer covering a core layer surface. The core layer comprises angular particles with an average grain size of 0.5-2 mm, spherical particles with an average grain size of <=0.6 of the angular particles, and a thermosetting resin. The gross of the angular particles and the spherical particles is >=70 vol.% in core layer volume. The surface layer comprises the thermosetting resin reinforced by continuous glass fiber parallel with a longitudinal direction of the surface layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は芯層と、この芯層表
面を被覆する表層からなる合成枕木に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a synthetic sleeper comprising a core layer and a surface layer covering the surface of the core layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、軌道用枕木に供されている合
成枕木は、廃棄困難なガラス繊維、人体への悪影響が懸
念される熱硬化性樹脂を多量に使用していることから、
原料の減容、リサイクルが要望されている。例えば、特
開平5−138797号公報には、合成枕木として熱硬
化性樹脂からなる芯材層、および繊維強化材を表層とす
る積層構成の合成枕木が提案されている。この合成枕木
は、従来の合成枕木が15体積%前後のガラス繊維を含
むのに対し、上記公報実施形態によれば10体積%未満
に減容することが出来るものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, synthetic sleepers provided for track sleepers use a large amount of glass fiber, which is difficult to dispose, and thermosetting resin, which is feared to have an adverse effect on the human body.
Volume reduction and recycling of raw materials are required. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-138797 proposes a synthetic sleeper having a core material layer made of a thermosetting resin and a laminated sleeper having a fiber reinforcement as a surface layer. In contrast to the conventional synthetic sleepers that contain about 15% by volume of glass fiber, the synthetic sleepers can be reduced to less than 10% by volume according to the above-mentioned embodiment of the publication.

【0003】しかしながら、上記公報記載の合成枕木に
は芯層の熱硬化性樹脂に充填材を添加する旨の記載はあ
るものの、炭酸カルシウムやおが屑等の軽量紛体であり
枕木用途に適する圧縮強度、釘保持性という点ではまだ
不充分な点があった。また、芯層空間を満たすのに多量
の熱硬化性樹脂が必要なことから熱硬化性樹脂の減容と
いう点では問題は解決されていなかった。
However, although the synthetic sleepers described in the above publications have a statement that a filler is added to the thermosetting resin of the core layer, they are lightweight powders such as calcium carbonate and sawdust and have a compressive strength suitable for sleepers, There were still insufficient points in terms of nail retention. Further, since a large amount of thermosetting resin is required to fill the core layer space, the problem has not been solved in terms of volume reduction of the thermosetting resin.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
みられたものであり、その目的とするところは枕木用途
に適する圧縮強度、釘保持性、曲げ弾性率等の機械的強
度を保持しながらガラス繊維、熱硬化性樹脂共に減容が
なされた合成枕木を提案することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to maintain mechanical strength such as compressive strength, nail retention, bending elastic modulus, etc. suitable for sleeper applications. However, it is to propose a synthetic sleeper with volume reduction of both glass fiber and thermosetting resin.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、芯層と、この
芯層表面を被覆する表層からなる合成枕木であって、前
記芯層は、平均粒度0.5〜2mmの角状粒子、平均粒
度が前記角状粒子の0.6倍以下である球状粒子、及び
熱硬化性樹脂からなり、前記角状粒子と球状粒子の総量
は芯層体積中の70体積%以上であり、前記表層は表層
長手方向に平行なガラス長繊維により補強された熱硬化
性樹脂からなる合成枕木である。
The present invention is a synthetic sleeper comprising a core layer and a surface layer covering the surface of the core layer, wherein the core layer is angular particles having an average particle size of 0.5 to 2 mm, Spherical particles having an average particle size of 0.6 times or less that of the horny particles, and a thermosetting resin, and the total amount of the horny particles and the spheres is 70% by volume or more of the core layer volume, and the surface layer. Is a synthetic sleeper made of a thermosetting resin reinforced by long glass fibers parallel to the longitudinal direction of the surface layer.

【0006】本発明の合成枕木の芯層に用いられる充填
材粒子は、角状粒子と球状粒子からなる。上記角状粒子
とは、比較的粒度が粗く、箱に入れて振動させる等の方
法により自然配列させた際の最密充填率が70体積%未
満となるような粒子のことをいう。上記角状粒子は実質
的に、対称性の低い多面体状、針状、燐片状、星状等、
角張った形状の他、細長い繊維状を含む。
The filler particles used in the core layer of the synthetic sleeper of the present invention are composed of angular particles and spherical particles. The above-mentioned angular particles are particles having a relatively coarse particle size and the closest packing ratio is less than 70% by volume when naturally arranged by a method such as putting them in a box and vibrating them. The angular particles are substantially polyhedral, low in symmetry, acicular, scaly, star-shaped, etc.
In addition to angular shape, it includes elongated fibrous shape.

【0007】上記角状粒子は平均粒度0.5〜2mmの
ものが用いられる。角状粒子の平均粒度が0.5mm未
満の場合、角状粒子と共に用いる球状粒子はさらに細か
くする必要があり、これら粒子を総量が芯層体積に対し
て、70体積%以上となるように含有させようとする
と、全ての粒子表面に熱硬化性樹脂を均一に付着させる
ことが困難となり、十分な機械強度を保持する芯層が得
にくくなる。一方、平均粒度が2mmを超えると、加工
時に工具の損傷が激しくなる等、加工性に支障をきたす
恐れがある。
The above-mentioned angular particles have an average particle size of 0.5 to 2 mm. When the average particle size of the angular particles is less than 0.5 mm, it is necessary to make the spherical particles used together with the angular particles finer, and the total amount of these particles is 70% by volume or more based on the volume of the core layer. If it is attempted to do so, it will be difficult to uniformly attach the thermosetting resin to the surfaces of all the particles, and it will be difficult to obtain a core layer that retains sufficient mechanical strength. On the other hand, if the average particle size exceeds 2 mm, the workability may be impaired, for example, the tool may be severely damaged during processing.

【0008】上記角状粒子としては例えば、天然鉱石、
木材、セメントコンクリートの破砕物、廃棄された塩化
ビニル樹脂の破砕物、廃棄されたFRPの破砕物、木材
加工工場で副生するおが屑、木片チップ等が挙げられ
る。
Examples of the angular particles include natural ores,
Examples include crushed materials of wood and cement concrete, crushed materials of discarded vinyl chloride resin, crushed materials of discarded FRP, sawdust produced as a by-product in a wood processing plant, and wood chips.

【0009】上記球状粒子とは比較的粒度が細かいもの
で、箱に入れて振動させる等の方法により自然配列させ
た際の最密充填率が70体積%以上となる粒子のことを
いい実質的に球状、対称性の高い多面体状等の形をして
いるものである。
The above-mentioned spherical particles have a relatively small particle size and are particles having a close packing ratio of 70% by volume or more when naturally arranged by a method such as placing them in a box and vibrating them. It has a spherical shape and a polyhedral shape with high symmetry.

【0010】本発明の芯層に用いられる球状粒子は、平
均粒度が角状粒子の0.6倍以下のものが用いられ、好
ましくは0.3倍以下である。平均粒度が角状粒子の
0.6倍より大きい場合、細かい球状粒子が嵩高い角状
粒子間の隙間に入り込んで充填率を高める効果が得られ
にくく、角状粒子と球状粒子の総量が芯層体積に対し
て、70体積%以上含有させることが困難となるからで
ある。また、下限としては特に限定されない。
The spherical particles used in the core layer of the present invention have an average particle size of 0.6 times or less that of the angular particles, preferably 0.3 times or less. If the average particle size is larger than 0.6 times that of the horny particles, it is difficult to obtain the effect that fine spherical particles enter the gaps between the bulky horny particles to increase the filling rate, and the total amount of the horny particles and the spherical particles is the core. This is because it is difficult to contain 70% by volume or more of the layer volume. Further, the lower limit is not particularly limited.

【0011】上記球状粒子としては例えば、火山灰や鉄
鉱石を精製する過程で副生する無機粉体などが挙げられ
る。
Examples of the spherical particles include inorganic powder produced as a by-product in the process of refining volcanic ash and iron ore.

【0012】また、上記角状粒子と球状粒子の体積比と
しては、9/1〜4/6であることが好ましい。上記体
積比が9/1を超えると、粒度の細かい球状粒子が嵩高
い各角状粒子間の隙間に入り込んで充填率を高める効果
が得られにくく、角状粒子と球状粒子の総量が芯層体積
に対して、70体積%以上含有させることが困難となる
からである。一方、上記体積比が4/6よりも小さい場
合、芯層空間における角状粒子と球状粒子の海島構造が
逆転し、粒度の細かい球状粒子の表面積は角状粒子に比
較して大きく、熱硬化性樹脂と上記粒子との混合工程に
おいて、全ての粒子表面に熱硬化性樹脂を均一に付着さ
せることが困難となり、十分な機械強度をもつ芯層が得
にくくなるためである。
The volume ratio of the angular particles to the spherical particles is preferably 9/1 to 4/6. When the above volume ratio exceeds 9/1, it is difficult to obtain the effect of increasing the packing rate because spherical particles having a fine particle size enter into the spaces between the bulky angular particles, and the total amount of the angular particles and the spherical particles is the core layer. This is because it is difficult to contain 70% by volume or more of the volume. On the other hand, when the volume ratio is smaller than 4/6, the sea-island structure of the angular particles and the spherical particles in the core layer space is reversed, and the surface area of the fine spherical particles is larger than that of the angular particles, and the thermosetting This is because it is difficult to uniformly attach the thermosetting resin to the surfaces of all particles in the step of mixing the resin and the particles, and it becomes difficult to obtain a core layer having sufficient mechanical strength.

【0013】上記粒子の粒度は、JIS Z 8801
の標準ふるいにより、ふるい分けるすることにより得ら
れる。ふるい分けに用いられる代表的なふるいの目開き
の基準寸法の組み合わせは、4.00mm、2.80m
m、2.00mm、1.40mm、1.00mm、0.
850mm、0.500mm、0.300mm、0.2
12mm、0.106mm、0.075mm等である
が、適宜他の目開きのふるいを付け加えても良い。粒度
は、残ったふるいの目開きの基準寸法によって示す。
尚、本発明でいう平均粒度とは、各ふるいに残った粒子
の体積比率と粒度の積を全ふるいにわたって総和をとっ
て得られる値である。
The particle size of the above particles is JIS Z 8801.
It is obtained by sieving with a standard sieve of. A typical combination of the standard size of the sieve openings used for sieving is 4.00 mm, 2.80 m.
m, 2.00 mm, 1.40 mm, 1.00 mm, 0.
850mm, 0.500mm, 0.300mm, 0.2
The size is 12 mm, 0.106 mm, 0.075 mm, etc., but other sieves with openings may be added as appropriate. The particle size is indicated by the standard size of the remaining sieve openings.
The average particle size in the present invention is a value obtained by summing the product of the volume ratio of particles remaining in each screen and the particle size over all the screens.

【0014】本発明の芯層において、上記角状粒子と球
状粒子の体積総量、言い換えれば充填材としての角状粒
子と球状粒子の充填率の範囲は70体積%以上であり、
好ましくは85体積%以下である。70体積%未満の充
填は、角状粒子のみでも自然配列させた際の最密充填率
で可能な範囲である。角状粒子のみで70体積%以上充
填することは困難であり、平均粒度が角状粒子の0.6
倍以下の球状粒子と共に用いることで上記範囲の充填が
可能となる。また、85体積%を超える量の充填は、熱
硬化性樹脂との混合工程において、全ての粒子表面に熱
硬化性樹脂を均一に付着させることが困難となり、粒子
間の接着が不十分となることから、十分な機械強度をも
つ芯層が得難くなる恐れがある。
In the core layer of the present invention, the total volume of the above-mentioned angular particles and spherical particles, in other words, the filling rate range of the angular particles and spherical particles as the filler is 70% by volume or more,
It is preferably 85% by volume or less. The filling of less than 70% by volume is a range that can be achieved by the closest packing ratio when only the angular particles are naturally arranged. It is difficult to fill 70% by volume or more with only angular particles, and the average particle size is 0.6% of that of angular particles.
When used together with spherical particles having a size equal to or less than double, filling within the above range becomes possible. Further, when the amount of filling exceeds 85% by volume, it becomes difficult to uniformly attach the thermosetting resin to all particle surfaces in the mixing step with the thermosetting resin, and the adhesion between particles becomes insufficient. Therefore, it may be difficult to obtain a core layer having sufficient mechanical strength.

【0015】上記表層、および芯層に使用される熱硬化
性樹脂としては例えば、ポリウレタン、フェノール樹
脂、不飽和ポリエステル、ジアリルフタレート樹脂、ビ
ニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレア樹脂、メラミ
ン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アク
リル樹脂、天然ゴム、合成ゴム等が挙げられ、これらは
単独又は併用されても良い。
Examples of the thermosetting resin used for the surface layer and the core layer include polyurethane, phenol resin, unsaturated polyester, diallyl phthalate resin, vinyl ester resin, epoxy resin, urea resin, melamine resin, polyimide resin, Polyamideimide resin, acrylic resin, natural rubber, synthetic rubber and the like are mentioned, and these may be used alone or in combination.

【0016】さらに、上記表層および芯層に使用される
熱硬化性樹脂としては、発泡熱硬化性樹脂を用いること
が出来る。前記発泡熱硬化性樹脂に用いられる発泡剤と
しては、アゾ化合物や炭酸水素ナトリウム等の熱分解型
発泡剤;フロン、炭酸ガス、ペンタン等の溶解性発泡
剤;反応硬化時に気体が副生成するものを含む発泡熱硬
化性樹脂液等が挙げられる。また、上記発泡剤を用いた
発泡熱硬化性樹脂としては例えば、硬質または半硬質ポ
リウレタンフォーム等の発泡ポリウレタン;フェノール
フォーム樹脂;低倍率ポリエステルフォーム等が挙げら
れる。
Further, a foamed thermosetting resin can be used as the thermosetting resin used for the surface layer and the core layer. As the foaming agent used for the foaming thermosetting resin, a thermal decomposition type foaming agent such as an azo compound or sodium hydrogencarbonate; a soluble foaming agent such as CFCs, carbon dioxide gas, pentane; And a foamed thermosetting resin liquid containing Further, examples of the foaming thermosetting resin using the foaming agent include foamed polyurethane such as rigid or semi-rigid polyurethane foam; phenol foam resin; low-magnification polyester foam.

【0017】上記熱硬化性樹脂の中でも特に、比較的高
い機械強度を有し、発泡時に独立気泡を形成し易く非吸
水性に優れているという点で、発泡ポリウレタンが好ま
しい。上記発泡ポリウレタンとしては、ポリオールとポ
リイソシアネートとの反応によって得られる、一般的に
使用されているものが挙げられる。
Among the above-mentioned thermosetting resins, polyurethane foam is preferable because it has relatively high mechanical strength, easily forms closed cells during foaming and is excellent in non-water absorption. Examples of the foamed polyurethane include those generally used, which are obtained by reacting a polyol with a polyisocyanate.

【0018】上記ポリオールは、分子末端に2個以上の
水酸基を有するもので例えば、ポリプロピレンオキシ
ド、ポリエチレンオキシド、ポリテトラメチレングリコ
ール等のポリエーテルポリオールやこれらの共重合体;
アジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸とエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキ
サメチレングリコール等の炭素数が12以下のグリコー
ルとの重縮合体やポリε−カプロラクトン等のヒドロキ
シカルボン酸の重縮合体であるポリエステルポリオール
やこれらの共重合体;これらのポリオールとビニル基を
有するモノマーの重合体とのグラフト共重合体であるポ
リマーポリール等が挙げられる。これらは単独もしくは
2種以上を併用出来る。
The above-mentioned polyol has two or more hydroxyl groups at the molecular ends, and examples thereof include polyether polyols such as polypropylene oxide, polyethylene oxide and polytetramethylene glycol, and copolymers thereof.
A polycondensate of an aliphatic dicarboxylic acid such as adipic acid and a glycol having a carbon number of 12 or less such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexamethylene glycol, or a polycondensate of a hydroxycarboxylic acid such as poly ε-caprolactone. Examples thereof include certain polyester polyols and copolymers thereof, and polymer polyols which are graft copolymers of these polyols and polymers of monomers having a vinyl group. These may be used alone or in combination of two or more.

【0019】上記ポリイソシアネートは、イソシアネー
ト基を2個以上有するもので例えば、4,4’−メチレ
ンジフェニルジイソシアネート、2,4−トリレンジイ
ソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、イ
ソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、4,4’−メチレンジフェニルジイソシアネー
トの水素添加物や、これらおよびこれらの異性体の多核
体が使用される。これらは単独もしくは2種以上を併用
出来るが、安全性、反応性、取り扱い性等を考慮すると
4,4’−メチレンジフェニルイソシアネートとその異
性体の多核体の混合物( 以下、「ポリメリックMDI」
と記す) が好ましい。
The above polyisocyanate has two or more isocyanate groups and is, for example, 4,4'-methylenediphenyl diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate. Hydrogenated products of 4,4'-methylenediphenyldiisocyanate and polynuclear compounds of these and their isomers are used. These may be used alone or in combination of two or more, but in consideration of safety, reactivity, handleability, etc., a mixture of 4,4′-methylenediphenylisocyanate and a polynuclear body of its isomer (hereinafter, “Polymeric MDI”).
Is described) is preferable.

【0020】上記反応の際に使用される発泡剤の例とし
ては、熱分解型発泡剤、フロン等の物理的発泡剤;水等
が挙げられ、さらに熱硬化性樹脂が反応時に発生する分
解ガス等の副生物でも良いが、フロンでは地球環境のオ
ゾン層を破壊する恐れがあるため、イソシアネートと水
との反応で発生した二酸化炭素を用いることが好まし
い。尚、発泡剤はあらかじめ熱硬化性樹脂と混合してお
くことが好ましい。
Examples of the foaming agent used in the above reaction include a thermal decomposition type foaming agent, a physical foaming agent such as CFC; water and the like, and a decomposition gas generated by the thermosetting resin during the reaction. However, carbon dioxide generated by the reaction between isocyanate and water is preferably used because CFCs may destroy the ozone layer of the global environment. The foaming agent is preferably mixed with the thermosetting resin in advance.

【0021】また、上記発泡熱硬化性樹脂には必要に応
じて、触媒、整泡剤、発泡助剤、充填材、補強短繊維、
着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、架橋材、安定剤、
可塑剤、難燃剤等が添加されても良い。
If necessary, the foamed thermosetting resin may contain a catalyst, a foam stabilizer, a foaming aid, a filler, a reinforcing short fiber,
Colorants, UV absorbers, antioxidants, crosslinkers, stabilizers,
A plasticizer, a flame retardant, etc. may be added.

【0022】上記触媒としては例えば、ジブチル錫ジラ
ウレート等の有機錫系触媒や、アミン触媒、温度感応性
の触媒等が挙げられる。
Examples of the above-mentioned catalyst include organic tin catalysts such as dibutyltin dilaurate, amine catalysts and temperature-sensitive catalysts.

【0023】本発明の合成枕木において表層は、表層の
長手方向に平行なガラス長繊維によって補強された熱硬
化性樹脂からなる。上記表層に使用されるガラス長繊維
は、補強繊維としてその機能を有していれば限定されず
例えば、モノフィラメント、フィブリル化繊維、織り糸
等が挙げられ、炭素繊維、合成繊維等、ガラス繊維以外
の補強繊維が併用されても良い。上記ガラス長繊維の
内、後述する連続式の製造方法の場合には、モノフィラ
メント収束体であるEガラス繊維ロービングが好まし
い。
In the synthetic sleeper of the present invention, the surface layer is made of a thermosetting resin reinforced by long glass fibers parallel to the longitudinal direction of the surface layer. The long glass fiber used for the surface layer is not limited as long as it has the function as a reinforcing fiber, and examples thereof include monofilament, fibrillated fiber, woven yarn, carbon fiber, synthetic fiber, and the like other than glass fiber. Reinforcing fibers may be used together. Among the above-mentioned long glass fibers, in the case of the continuous production method described later, E glass fiber roving, which is a monofilament bundle, is preferable.

【0024】さらに、上記表層に使用されるガラス長繊
維の体積比率は特に限定されないが、5〜40体積%が
好ましい。5体積%未満であると表層の機械強度が低下
し、40体積%を超えると、釘打ち時に繊維に平行な方
向にひび割れを生じ易くなる等、加工性が悪くなるため
である。
The volume ratio of the long glass fibers used in the surface layer is not particularly limited, but is preferably 5 to 40 volume%. This is because if it is less than 5% by volume, the mechanical strength of the surface layer is lowered, and if it exceeds 40% by volume, workability is deteriorated, for example, cracking is likely to occur in a direction parallel to the fiber during nailing.

【0025】また、上記表層に使用される熱硬化性樹脂
が発泡体である場合の樹脂比重は、0.2以上であるこ
とが好ましい。0.2を下回ると表層の機械強度が低下
する。上限は特に限定されない。
When the thermosetting resin used for the surface layer is a foam, the resin specific gravity is preferably 0.2 or more. If it is less than 0.2, the mechanical strength of the surface layer will decrease. The upper limit is not particularly limited.

【0026】上記表層の曲げ弾性率は、6000MPa
以上が好ましく、より好ましくは、7000MPa以上
であり、さらに好ましくは8000MPa以上である。
曲げ弾性率が6000MPaを下回ると、合成枕木全体
の曲げ弾性率が低下し、枕木への使用に際したわみが大
きくなり軌道の狂い等が生じ易くなる。さらに、上記表
層の曲げ強度は、100MPa以上が好ましく、より好
ましくは120MPa以上である。曲げ強度が100M
Paを下回ると、枕木への使用に際し長期曲げ耐久性が
低下し易くなる恐れがある。
The flexural modulus of the surface layer is 6000 MPa.
The above is preferable, more preferably 7,000 MPa or more, further preferably 8,000 MPa or more.
When the bending elastic modulus is less than 6000 MPa, the bending elastic modulus of the entire synthetic sleeper is lowered, and the deflection during use in the sleeper becomes large, so that the orbit is likely to be distorted. Further, the bending strength of the surface layer is preferably 100 MPa or more, more preferably 120 MPa or more. Bending strength is 100M
When it is less than Pa, the long-term bending durability tends to be lowered when it is used as a sleeper.

【0027】尚、上記曲げ弾性率および曲げ強度は、J
IS Z 2101に準じて測定されるものであり、曲
げ荷重は長繊維方向を長手方向として試験体の長手方向
に対して垂直な方向に加えられる。
The bending elastic modulus and the bending strength are J
It is measured according to IS Z 2101, and the bending load is applied in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the test body with the long fiber direction as the longitudinal direction.

【0028】本発明の合成枕木の製造方法としては特に
限定されず、バッチ式あるいは連続式などが挙げられ
る。上記バッチ式としては例えば、特開平5−1387
97号公報に開示されているように、芯層となる予備成
形体あるいは表層となる予備成形体を予備成形し、この
予備成形体を金型内にセットした後、予備成形体が硬化
する前に、表層あるいは芯層となるガラス長繊維と熱硬
化性樹脂、または角状粒子、球状粒子、及び熱硬化性樹
脂の混合物あるいは成形体を金型内に充填し、熱硬化性
樹脂を熱硬化させる方法が挙げられる。
The method for producing the synthetic sleepers of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include batch type and continuous type. As the above batch type, for example, JP-A-5-1387
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 97, after preforming a preform for a core layer or a preform for a surface layer and setting the preform in a mold, before the preform is cured. Then, the long glass fiber and the thermosetting resin to be the surface layer or the core layer, or a mixture or molding of angular particles, spherical particles, and thermosetting resin is filled in a mold, and the thermosetting resin is thermoset. There is a method of making it.

【0029】一方、連続式としては、補強繊維となる多
数のガラス長繊維を所定の間隔に引き揃えながら一方向
に進行させ、進行途中で引き揃えられたガラス長繊維群
の上方から、発泡熱硬化性樹脂液を振りかけた後、各ガ
ラス長繊維を構成する繊維と繊維との間に、振りかけら
れた発泡熱硬化性樹脂液を含浸させ、この発泡熱硬化性
樹脂液が各ガラス長繊維に含浸されたガラス長繊維群の
中央部に、押出賦形型を臨ませ、この押出賦形型からガ
ラス長繊維群で囲繞されるように芯層となる角状粒子と
球状粒子と熱硬化性樹脂の混合物を賦形しながら連続的
に押し出した後、筒状の成形用通路に導入し、成形用通
路内で熱硬化性樹脂を熱硬化させて、芯層と表層とを同
時に成形する方法が挙げられる。
On the other hand, in the continuous type, a large number of long glass fibers serving as reinforcing fibers are made to proceed in one direction while aligning them at a predetermined interval, and the foaming heat is applied from above the aligned long glass fiber groups. After sprinkling the curable resin liquid, between the fibers and the fibers constituting each glass long fiber, impregnated the sprinkled foam thermosetting resin liquid, this foam thermosetting resin liquid to each glass long fiber An extrusion mold is exposed to the center of the impregnated long glass fiber group, and angular particles and spherical particles that form the core layer and thermosetting are surrounded by the long glass fiber group from this extrusion molding mold. After continuously extruding a mixture of resins while shaping it, introducing it into a tubular molding passage, thermosetting the thermosetting resin in the molding passage, and molding the core layer and the surface layer at the same time. Is mentioned.

【0030】また、この発泡熱硬化性樹脂液が上下2段
に分割した各ガラス長繊維に含浸されたガラス長繊維群
の間隙において、芯層になる角状粒子と球状粒子と熱硬
化性樹脂の混合物を送り込み無端ベルト等で押圧してガ
ラス長繊維群により包囲された所定の断面形状にして未
硬化または発泡熱硬化させた後、連続的に送り出し、こ
れを筒状の成形用通路に導入し、成形用通路内で熱硬化
性樹脂を発泡熱硬化させて、芯層と表層とを同時または
順次成形する方法が挙げられる。
Further, in the gap between the long glass fiber groups impregnated with the long glass fibers divided into upper and lower parts by the foamed thermosetting resin liquid, angular particles and spherical particles to be the core layer, and the thermosetting resin. The mixture is fed and pressed by an endless belt etc. to a predetermined cross-sectional shape surrounded by a long glass fiber group, uncured or heat-foam-cured, and then continuously fed, and introduced into a tubular molding passage. Then, the thermosetting resin is foamed and thermoset in the molding passage to form the core layer and the surface layer simultaneously or sequentially.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
により詳しく説明する。図1に、本発明に係る合成枕木
の実施の形態を示した。合成枕木aは、芯層2aと表層
1a、合成枕木bは、芯層2bと表層1b、3bを備え
ている。表層は、芯層をそれぞれ周囲あるいは上下から
芯層2a、2bに積層一体化され形成されている。上記
合成枕木a、bにおける表層は、熱硬化性樹脂内にガラ
ス長繊維を表層長手方向に平行に並べた状態に形成され
ているので、長手方向の機械強度、特に曲げ弾性率に優
れている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a synthetic sleeper according to the present invention. The synthetic sleeper a includes a core layer 2a and a surface layer 1a, and the synthetic sleeper b includes a core layer 2b and surface layers 1b and 3b. The surface layer is formed by integrally laminating the core layers on the core layers 2a and 2b from the periphery or from above and below, respectively. Since the surface layers of the above-mentioned synthetic sleepers a and b are formed in a state in which long glass fibers are arranged in parallel in the longitudinal direction of the surface layer in the thermosetting resin, they are excellent in mechanical strength in the longitudinal direction, particularly in bending elastic modulus. .

【0032】また、図2に示したように芯層は、大粒径
の角状粒子4、小粒径の球状粒子5、及び熱硬化性樹脂
からなり、角状粒子と球状粒子の総量が70体積%以上
になっているので角状粒子同士が接触すると共に残り空
間を球状粒子で満たした状態で熱硬化性樹脂によって接
着されている。従って、圧縮に対しては芯層の変形が小
さく、表層が依存するため、表層の圧縮比例限界を下回
ることがなく、圧縮強度に優れていると共に芯層の角状
粒子によって釘保持性が向上する。すなわち、角状粒子
が密であるため、角状粒子と熱硬化性樹脂によって引き
抜き抵抗力が大きくなり、引き抜き強度が大きくなる。
Further, as shown in FIG. 2, the core layer is composed of angular particles 4 having a large particle size, spherical particles 5 having a small particle size, and a thermosetting resin. Since the content is 70% by volume or more, the angular particles are in contact with each other and are bonded by the thermosetting resin in a state where the remaining space is filled with spherical particles. Therefore, the deformation of the core layer is small with respect to compression, and the surface layer depends on it, so that it does not fall below the compression proportional limit of the surface layer, it has excellent compressive strength and the nail-holding property is improved by the angular particles of the core layer. To do. That is, since the angular particles are dense, the extraction resistance is increased by the angular particles and the thermosetting resin, and the extraction strength is increased.

【0033】(実施例)表1に示した配合組成により1
90mm×100mmの断面を有する芯層を製造した。
その後、この芯層を前述した連続式製造方法により、長
手方向4面に沿って、表1に示したガラス繊維及び発泡
熱硬化性樹脂液から表層を積層して200mm×140
mmの断面を有する合成枕木を製造した。
(Example) 1 by the compounding composition shown in Table 1
A core layer having a cross section of 90 mm x 100 mm was produced.
Then, the core layer was laminated by the above-mentioned continuous manufacturing method along the four surfaces in the longitudinal direction from the glass fiber and the foamed thermosetting resin liquid shown in Table 1 to form a surface layer of 200 mm × 140.
Synthetic sleepers with a cross section of mm were produced.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【表2】 [Table 2]

【0035】表1中、ポリエーテルポリオール(商品名
「スミフェン1703」、住友化学バイエルウレタン社
製;水酸基価380、ポリオール当量147)、シリコ
ンオイル整泡剤(商品名「SRX−295」、東レダウ
シリコン社製)使用。得られた合成枕木の機械強度、ガ
ラス繊維、及び熱硬化性樹脂の配合量を表2に示した。
尚、比較参考として従来の合成枕木のガラス繊維、熱硬
化性樹脂の使用量は、それぞれ10〜20体積%、80
〜90体積%(気泡含む)であった。以上のように本発
明の合成枕木は、ぶな材を超える機械強度を有し、ガラ
ス繊維、熱硬化性樹脂の使用量が低く抑えられているこ
とが判る。
In Table 1, polyether polyol (trade name "Sumiphen 1703", manufactured by Sumitomo Chemical Bayer Urethane Co .; hydroxyl value 380, polyol equivalent 147), silicone oil foam stabilizer (trade name "SRX-295", Toray Dow) Made by Silicon). Table 2 shows the mechanical strength, the glass fiber, and the blending amount of the thermosetting resin thus obtained.
For comparison, the conventional synthetic sleepers glass fiber and thermosetting resin are used in amounts of 10 to 20% by volume and 80% by volume, respectively.
It was ˜90% by volume (including bubbles). As described above, it can be seen that the synthetic sleepers of the present invention have mechanical strength exceeding that of beech wood, and the amount of glass fiber and thermosetting resin used is kept low.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の合成枕木は、圧縮強度、釘保持
性、曲げ弾性率等の機械強度が向上する他、従来の合成
枕木と比較してガラス繊維や熱硬化性樹脂の使用量を大
幅に削減出来る。さらに、芯層の角状粒子や球状粒子の
嵩比重、熱硬化性樹脂の発泡倍率を調整することによ
り、合成枕木の比重を容易に調整出来るので軽量性を求
められる用途から重量が求められる用途まで幅広く用い
ることが出来る。
EFFECTS OF THE INVENTION The synthetic sleepers of the present invention have improved mechanical strength such as compressive strength, nail retention, and bending elastic modulus, and the amount of glass fiber or thermosetting resin used in comparison with conventional synthetic sleepers. It can be reduced significantly. Further, by adjusting the bulk specific gravity of the angular particles or spherical particles of the core layer and the expansion ratio of the thermosetting resin, the specific gravity of the synthetic sleepers can be easily adjusted, so that the weight is required from the weight required. It can be used widely.

【0037】[0037]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る合成枕木の縦断面模式図である。FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view of a synthetic sleeper according to the present invention.

【図2】本発明に係る合成枕木の芯層断面を拡大した模
式図である。
FIG. 2 is an enlarged schematic view of a core layer cross section of a synthetic sleeper according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a 本発明の合成枕木の具体例 b 本発明の合成枕木の他の具体例 1a,1b 3b 表層 2a 2b 芯層 4 角状粒子 5 球状粒子 a Specific example of the synthetic sleeper of the present invention b Another specific example of the synthetic sleeper of the present invention 1a, 1b 3b surface 2a 2b core layer 4 angular particles 5 spherical particles

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08J 5/04 CEZ C08J 5/04 CEZ C08K 7/00 C08K 7/00 C08L 101/00 C08L 101/00 Fターム(参考) 4F072 AA04 AA07 AB09 AB22 AD02 AD08 AD09 AD14 AD20 AD21 AD23 AD38 AD43 AD45 AE06 AE23 AE26 AF06 AG02 AG04 AH04 AH13 AH19 AH20 AH24 AJ04 AK02 AK14 AK16 AL09 AL17 4F100 AG00B AK01A AK01B AK51A AK51B BA02 DD31 DE01A DG01B DH02B DJ01A DJ02B GB31 JB13A JB13B 4J002 AA021 AC011 AC031 BF021 BF051 BG041 BG051 CC031 CC161 CC181 CD001 CF211 CK021 CM041 DJ006 FA016 FA096 GF00 GL00 4J034 BA03 DA01 DB03 DF12 DF16 DF20 DF24 DG03 DG04 DG06 DG08 DG09 DQ04 DQ05 HA01 HA06 HA07 HC03 HC12 HC17 HC22 HC46 HC52 HC61 HC63 HC64 HC67 HC71 HC73 KC17 KD02 KD12 KE02 MA04 NA03 QC01 QC03 RA05 RA10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C08J 5/04 CEZ C08J 5/04 CEZ C08K 7/00 C08K 7/00 C08L 101/00 C08L 101/00 F term (reference) 4F072 AA04 AA07 AB09 AB22 AD02 AD08 AD09 AD14 AD20 AD21 AD23 AD38 AD43 AD45 AE06 AE23 AE26 AF06 AG02 AG04 AH04 AH13 AH19 AH20 AH24 AJ04 AK02 AK14 AK16 AL09 AL17 4F100 AG00B AK01A AK01B AK51A AK51B BA02 DD31 DE01A DG01B DH02B DJ01A DJ02B GB31 JB13A JB13B 4J002 AA021 AC011 AC031 BF021 BF051 BG041 BG051 CC031 CC161 CC181 CD001 CF211 CK021 CM041 DJ006 FA016 FA096 GF00 GL00 4J034 HC03 HC06 HA06 HC52HC06 HA06HA06 HA06Q12 HA06QDHA07DQDHA07DQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDQDHAEDQDED HC71 HC73 KC17 KD02 KD12 KE02 MA04 NA03 QC01 QC03 RA05 RA10

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】芯層と、この芯層表面を被覆する表層から
なる合成枕木であって、前記芯層は、平均粒度0.5〜
2mmの角状粒子、平均粒度が前記角状粒子の0.6倍
以下である球状粒子、及び熱硬化性樹脂からなり、前記
角状粒子と球状粒子の総量は、芯層体積中の70体積%
以上であり、 前記表層は、表層の長手方向に平行なガラス長繊維によ
って補強された熱硬化性樹脂からなる合成枕木。
1. A synthetic sleeper comprising a core layer and a surface layer covering the surface of the core layer, wherein the core layer has an average particle size of 0.5 to 0.5.
2 mm angular particles, spherical particles having an average particle size of 0.6 times or less that of the angular particles, and a thermosetting resin, and the total amount of the angular particles and the spherical particles is 70 volume of the core layer volume. %
It is above, The said surface layer is a synthetic sleeper which consists of thermosetting resin reinforced with the glass long fiber parallel to the longitudinal direction of a surface layer.
【請求項2】上記熱硬化性樹脂が発泡ポリウレタンであ
る請求項1記載の合成枕木。
2. The synthetic sleeper according to claim 1, wherein the thermosetting resin is polyurethane foam.
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