JP2024035127A - 硬化性樹脂組成物およびその硬化体 - Google Patents
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Abstract
【課題】所定のばね定数を有し、せん断強さおよびコンクリートとの接着強さが高い硬化体を形成することができる、MOCAフリーであり、かつ、可使時間が比較的長い硬化性樹脂組成物を提供すること。【解決手段】ポリエーテルポリオール(A)、アミン化合物(B)およびポリイソシアネート(C)を含有し、前記ポリエーテルポリオール(A)が、3官能ポリエーテルポリオール(A1)および4官能ポリエーテルポリオール(A2)を含み、前記アミン化合物(B)が、4,4'-メチレンビス(N-sec-ブチルアニリン)(B1)、ポリテトラメチレンオキシド-ジ-p-アミノベンゾエート(B2)、および、N,N'-ジ-sec-ブチル-4,4'-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)(B3)から選ばれる少なくとも1種の化合物を含む、硬化性樹脂組成物。【選択図】なし
Description
本発明は、硬化性樹脂組成物およびその硬化体に関する。
樹脂硬化体は、列車から受ける荷重や振動を緩衝するための充填層や、エンジンなどの振動体に接して使用される緩衝材などとして用いられている。
軌道、特に、分岐器や(合成)まくらぎ下部、スラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲には、このような緩衝材としての樹脂硬化体が用いられている。
軌道、特に、分岐器や(合成)まくらぎ下部、スラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲には、このような緩衝材としての樹脂硬化体が用いられている。
前記樹脂硬化体としては、緩衝材などとして作用することを目的として、従来より、ポリウレタン系やポリウレア系樹脂組成物が使用されており、例えば、特許文献1には、軌道構造物てん充用組成物が記載されている。
また、前記従来の樹脂硬化体には、変位が大きくても容易に破壊しないよう、靭性を上げるために、MOCA(3,3'-ジクロロ-4,4'-ジアミノジフェニルメタン)が使用されていることが多い。
しかしながら、MOCAは、特定化学物質障害予防規則の第2類物質とされており、健康被害への影響から、使用を避けることが求められており、MOCAを用いることなく、MOCAを用いた場合と同程度の靭性(せん断強さ)を有する樹脂硬化体が求められている。
また、前記樹脂硬化体には、所望の用途に応じたばね定数を有することや、コンクリートとの接着性に優れることが求められることもある。
また、前記樹脂硬化体には、所望の用途に応じたばね定数を有することや、コンクリートとの接着性に優れることが求められることもある。
さらに、従来の樹脂硬化体を形成する樹脂組成物は、その可使時間(硬化するまでの時間)が短い傾向にあり、可使時間が短い樹脂組成物は、樹脂硬化体を形成する際の作業性に劣るため、この点でも改良の余地があった。
本発明は以上のことに鑑みてなされたものであり、所定のばね定数を有し、せん断強さおよびコンクリートとの接着強さが高い硬化体を形成することができる、MOCAフリーであり、かつ、可使時間が比較的長い硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、下記構成例によれば、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
本発明の構成例は、以下のとおりである。
本発明の構成例は、以下のとおりである。
[1] ポリエーテルポリオール(A)、アミン化合物(B)およびポリイソシアネート(C)を含有し、
前記ポリエーテルポリオール(A)が、3官能ポリエーテルポリオール(A1)および4官能ポリエーテルポリオール(A2)を含み、
前記アミン化合物(B)が、4,4'-メチレンビス(N-sec-ブチルアニリン)(B1)、ポリテトラメチレンオキシド-ジ-p-アミノベンゾエート(B2)、および、N,N'-ジ-sec-ブチル-4,4'-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)(B3)から選ばれる少なくとも1種の化合物を含む、
硬化性樹脂組成物。
前記ポリエーテルポリオール(A)が、3官能ポリエーテルポリオール(A1)および4官能ポリエーテルポリオール(A2)を含み、
前記アミン化合物(B)が、4,4'-メチレンビス(N-sec-ブチルアニリン)(B1)、ポリテトラメチレンオキシド-ジ-p-アミノベンゾエート(B2)、および、N,N'-ジ-sec-ブチル-4,4'-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)(B3)から選ばれる少なくとも1種の化合物を含む、
硬化性樹脂組成物。
[2] 前記3官能ポリエーテルポリオール(A1)の重量平均分子量が200~600である、[1]に記載の硬化性樹脂組成物。
[3] 前記4官能ポリエーテルポリオール(A2)の重量平均分子量が300~650である、[1]または[2]に記載の硬化性樹脂組成物。
[3] 前記4官能ポリエーテルポリオール(A2)の重量平均分子量が300~650である、[1]または[2]に記載の硬化性樹脂組成物。
[4] 軌道用である、[1]~[3]のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
[5] [1]~[4]のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物の硬化体。
本発明によれば、所定のばね定数、特に8~24MN/mの範囲のばね定数を有し、せん断強さおよびコンクリートとの接着強さが高い硬化体を形成することができる、MOCAフリーであり、かつ、可使時間が比較的長い(例:30分以上)硬化性樹脂組成物を提供することができる。
従って、このような硬化性樹脂組成物は、作業性に優れ、人体や環境への負荷が小さい。また、該硬化性樹脂組成物によれば、軌道を十分に支持でき、列車走行時に発生するあおり等を抑制でき、快適な乗り心地を提供できる軌道用の硬化体を形成することができるため、軌道用、特に、スラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲に形成される硬化体用、および、分岐器や(合成)まくらぎ下部に形成される硬化体用として好適に用いられる。
従って、このような硬化性樹脂組成物は、作業性に優れ、人体や環境への負荷が小さい。また、該硬化性樹脂組成物によれば、軌道を十分に支持でき、列車走行時に発生するあおり等を抑制でき、快適な乗り心地を提供できる軌道用の硬化体を形成することができるため、軌道用、特に、スラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲に形成される硬化体用、および、分岐器や(合成)まくらぎ下部に形成される硬化体用として好適に用いられる。
≪硬化性樹脂組成物≫
本発明に係る硬化性樹脂組成物(以下「本組成物」ともいう。)は、ポリエーテルポリオール(A)[以下「成分(A)」ともいう。他の成分についても同様。]、アミン化合物(B)およびポリイソシアネート(C)を含有し、
前記ポリエーテルポリオール(A)が、3官能ポリエーテルポリオール(A1)および4官能ポリエーテルポリオール(A2)を含み、
前記アミン化合物(B)が、4,4'-メチレンビス(N-sec-ブチルアニリン)(B1)、ポリテトラメチレンオキシド-ジ-p-アミノベンゾエート(B2)、および、N,N'-ジ-sec-ブチル-4,4'-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)(B3)から選ばれる少なくとも1種の化合物を含む。
本発明に係る硬化性樹脂組成物(以下「本組成物」ともいう。)は、ポリエーテルポリオール(A)[以下「成分(A)」ともいう。他の成分についても同様。]、アミン化合物(B)およびポリイソシアネート(C)を含有し、
前記ポリエーテルポリオール(A)が、3官能ポリエーテルポリオール(A1)および4官能ポリエーテルポリオール(A2)を含み、
前記アミン化合物(B)が、4,4'-メチレンビス(N-sec-ブチルアニリン)(B1)、ポリテトラメチレンオキシド-ジ-p-アミノベンゾエート(B2)、および、N,N'-ジ-sec-ブチル-4,4'-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)(B3)から選ばれる少なくとも1種の化合物を含む。
本組成物は、MOCAフリーの組成物であることが好ましい。
本組成物によれば、MOCAを用いないにもかかわらず、所定のばね定数を有し、せん断強さおよびコンクリートとの接着強さが高い硬化体を形成することができる。
なお、本発明において、MOCAフリーの組成物とは、MOCAを実質的に含まない組成物のことをいい、本組成物に、意識的にMOCAを配合しないことをいう。
なお、MOCAを実質的に含まない組成物とは、本組成物100質量%中のMOCAの含有量が0.001質量%以下であることをいう。
本組成物によれば、MOCAを用いないにもかかわらず、所定のばね定数を有し、せん断強さおよびコンクリートとの接着強さが高い硬化体を形成することができる。
なお、本発明において、MOCAフリーの組成物とは、MOCAを実質的に含まない組成物のことをいい、本組成物に、意識的にMOCAを配合しないことをいう。
なお、MOCAを実質的に含まない組成物とは、本組成物100質量%中のMOCAの含有量が0.001質量%以下であることをいう。
本組成物は、1成分型の組成物であってもよいが、貯蔵安定性に優れる等の点から、2成分以上型の組成物であることが好ましく、2成分型の組成物であることがより好ましい。この場合、通常、前記成分(A)および成分(B)は主剤に配合され、前記成分(C)は硬化剤に配合され、該主剤と硬化剤とを混合することによって、本組成物を調製することができる。また、本組成物は、前記主剤および硬化剤以外の第3剤等を含む三成分以上型の組成物であってもよい。
これら主剤、硬化剤や第3剤等は、通常、それぞれ別個の容器にて保存、貯蔵、運搬等され、使用直前に混合して用いられる。
これら主剤、硬化剤や第3剤等は、通常、それぞれ別個の容器にて保存、貯蔵、運搬等され、使用直前に混合して用いられる。
本組成物は、溶剤や分散媒を含まない無溶剤型の組成物であってもよく、溶剤や分散媒を含む溶剤型の組成物であってもよいが、硬化収縮が起こり難い硬化体を容易に形成できる等の点から、本組成物は無溶剤型の組成物であることが好ましい。
本組成物の可使時間は、好ましくは30分以上、より好ましくは45分以上であり、好ましくは100分以下、より好ましくは70分以下である。
可使時間が前記下限以上であると、本組成物から硬化体を形成する際の作業性に優れるため好ましい。可使時間が前記上限以下であると、硬化性に優れるため、電車が運行していない夜間等の軌道に本組成物から硬化体を形成する場合であっても、短時間で所望の硬化体を形成することができる。
該可使時間は、具体的には、下記実施例に記載の方法で測定することができる。
可使時間が前記下限以上であると、本組成物から硬化体を形成する際の作業性に優れるため好ましい。可使時間が前記上限以下であると、硬化性に優れるため、電車が運行していない夜間等の軌道に本組成物から硬化体を形成する場合であっても、短時間で所望の硬化体を形成することができる。
該可使時間は、具体的には、下記実施例に記載の方法で測定することができる。
本組成物は、本発明の効果がより発揮される等の点から、軌道に好適に使用される。つまり、本発明の好適な一実施形態は、本組成物を用いた軌道である。
本組成物は、具体的には、スラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲の硬化体形成用組成物、分岐器や(合成)まくらぎ下部の硬化体形成用組成物であることが好ましい。つまり、本発明の好適な一実施形態は、本組成物から形成されたスラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲の硬化体であり、本組成物から形成された分岐器や(合成)まくらぎ下部の硬化体である。
本組成物は、具体的には、スラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲の硬化体形成用組成物、分岐器や(合成)まくらぎ下部の硬化体形成用組成物であることが好ましい。つまり、本発明の好適な一実施形態は、本組成物から形成されたスラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲の硬化体であり、本組成物から形成された分岐器や(合成)まくらぎ下部の硬化体である。
なお、スラブ式軌道は、コンクリート等で構築した高架構造物や地下構造物、橋梁などを路盤(これらの構造物を「路盤側構造物」ともいう。)とし、この路盤側構造物上に、充填層を介してコンクリート製等の軌道スラブを固定し、この軌道スラブに軌道レールを締結してなる軌道のことをいう。スラブ式軌道の構造の具体例を図1に示す。図1に示すスラブ式軌道10では、路盤側構造物20の上面に、充填層(例:セメントとアスファルト乳剤と細骨材とを混合することで得られるCAモルタルからなる層)22を介して軌道スラブ24が設けられ、さらに軌道スラブ24の上面には、一対の軌道レール30,30が配設され、軌道スラブ24は両端部に切欠き部26,26を備え、路盤側構造物20上に所定間隔おきに設けられた突起部28と、軌道スラブ24の切欠き部26とが位置合わせされている。
前記スラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲の樹脂硬化体とは、図1における軌道スラブ24と突起部28との間に形成される樹脂硬化体のことをいう。
前記スラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲の樹脂硬化体とは、図1における軌道スラブ24と突起部28との間に形成される樹脂硬化体のことをいう。
<ポリエーテルポリオール(A)>
成分(A)は、3官能ポリエーテルポリオール(A1)および4官能ポリエーテルポリオール(A2)を含む。
成分(A)は、成分(A1)を1種含んでもよく、2種以上含んでもよい。また、成分(A)は、成分(A2)を1種含んでもよく、2種以上含んでもよい。さらに、成分(A)は、成分(A1)および(A2)以外のポリエーテルポリオールを含んでもよい。
成分(A)は、3官能ポリエーテルポリオール(A1)および4官能ポリエーテルポリオール(A2)を含む。
成分(A)は、成分(A1)を1種含んでもよく、2種以上含んでもよい。また、成分(A)は、成分(A2)を1種含んでもよく、2種以上含んでもよい。さらに、成分(A)は、成分(A1)および(A2)以外のポリエーテルポリオールを含んでもよい。
ポリエーテルポリオールは、分子内の主骨格中に少なくとも2つ以上のエーテル結合を有するポリヒドロキシ化合物である。
ポリエーテルポリオール中のポリエーテル構造の繰り返し単位としては、飽和炭化水素または不飽和炭化水素のどちらでもよく、例えば、1,4-ブタンジオール単位、2-メチル-1,4-ブタンジオール単位、3-メチル-1,4-ブタンジオール単位、1,3-プロパンジオール単位、1,2-プロピレングリコール単位、2-メチル-1,3-プロパンジオール単位、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール単位、3-メチル-1,5-ペンタンジオール単位、1,2-エチレングリコール単位、1,6-ヘキサンジオール単位、1,7-ヘプタンジオール単位、1,8-オクタンジオール単位、1,9-ノナンジオール単位、1,10-デカンジオール単位、1,4-シクロヘキサンジメタノール単位が挙げられる。
ポリエーテルポリオール中のポリエーテル構造の繰り返し単位としては、飽和炭化水素または不飽和炭化水素のどちらでもよく、例えば、1,4-ブタンジオール単位、2-メチル-1,4-ブタンジオール単位、3-メチル-1,4-ブタンジオール単位、1,3-プロパンジオール単位、1,2-プロピレングリコール単位、2-メチル-1,3-プロパンジオール単位、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール単位、3-メチル-1,5-ペンタンジオール単位、1,2-エチレングリコール単位、1,6-ヘキサンジオール単位、1,7-ヘプタンジオール単位、1,8-オクタンジオール単位、1,9-ノナンジオール単位、1,10-デカンジオール単位、1,4-シクロヘキサンジメタノール単位が挙げられる。
[3官能ポリエーテルポリオール(A1)]
成分(A1)は、1分子中にヒドロキシ基を3つ有するポリエーテルである。
成分(A1)の具体例としては、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジエチルトルエンジアミン、クロロジアミノベンゼン、エチレンジアミン、1,6-ヘキサンジアミン等の3個以上の活性水素を有する化合物と、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドとの付加重合物が挙げられる。
成分(A1)は、1分子中にヒドロキシ基を3つ有するポリエーテルである。
成分(A1)の具体例としては、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジエチルトルエンジアミン、クロロジアミノベンゼン、エチレンジアミン、1,6-ヘキサンジアミン等の3個以上の活性水素を有する化合物と、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドとの付加重合物が挙げられる。
成分(A1)の重量平均分子量は、所定のばね定数範囲となる硬化体を容易に得ることができる等の点から、好ましくは200~600、より好ましくは250~500である。
本組成物中の成分(A1)の含有量は、所定のばね定数範囲となる硬化体を容易に得ることができる等の点から、本組成物100質量%に対し、好ましくは1~10質量%、より好ましくは3~6質量%である。
また、本組成物中の成分(A1)の含有量は、所定のばね定数範囲となる硬化体を容易に得ることができる等の点から、本組成物中の成分(A1)および(A2)の含有量の合計100質量%に対し、好ましくは20~99質量%、より好ましくは40~95質量%である。
また、本組成物中の成分(A1)の含有量は、所定のばね定数範囲となる硬化体を容易に得ることができる等の点から、本組成物中の成分(A1)および(A2)の含有量の合計100質量%に対し、好ましくは20~99質量%、より好ましくは40~95質量%である。
[4官能ポリエーテルポリオール(A2)]
成分(A2)は、1分子中にヒドロキシ基を4つ有するポリエーテルである。
成分(A2)の具体例としては、ペンタエリスリトール、ジエチルトルエンジアミン、クロロジアミノベンゼン、エチレンジアミン、1,6-ヘキサンジアミン等の4個以上の活性水素を有する化合物と、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドとの付加重合物が挙げられる。
成分(A2)は、1分子中にヒドロキシ基を4つ有するポリエーテルである。
成分(A2)の具体例としては、ペンタエリスリトール、ジエチルトルエンジアミン、クロロジアミノベンゼン、エチレンジアミン、1,6-ヘキサンジアミン等の4個以上の活性水素を有する化合物と、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドとの付加重合物が挙げられる。
成分(A2)の重量平均分子量は、所定のばね定数範囲となる硬化体を容易に得ることができる等の点から、好ましくは300~650、より好ましくは350~600である。
本組成物中の成分(A2)の含有量は、所定のばね定数範囲となる硬化体を容易に得ることができる等の点から、本組成物100質量%に対し、好ましくは0.3~5.0質量%、より好ましくは0.4~3.0質量%である。
<アミン化合物(B)>
成分(B)は、成分(C)と反応することでウレア結合を形成することができる3級以外のアミン化合物であることが好ましい。ウレア結合は、耐水性、耐食性、酸やアルカリ等の耐薬品性に優れるなどの特徴を有する。
成分(B)は、4,4'-メチレンビス(N-sec-ブチルアニリン)(B1)、ポリテトラメチレンオキシド-ジ-p-アミノベンゾエート(B2)、および、N,N'-ジ-sec-ブチル-4,4'-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)(B3)から選ばれる少なくとも1種の化合物を含む。これらの中でも、硬化性に優れる組成物を容易に得ることができる等の点から、成分(B1)を含むことが好ましい。
成分(B)は、成分(C)と反応することでウレア結合を形成することができる3級以外のアミン化合物であることが好ましい。ウレア結合は、耐水性、耐食性、酸やアルカリ等の耐薬品性に優れるなどの特徴を有する。
成分(B)は、4,4'-メチレンビス(N-sec-ブチルアニリン)(B1)、ポリテトラメチレンオキシド-ジ-p-アミノベンゾエート(B2)、および、N,N'-ジ-sec-ブチル-4,4'-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)(B3)から選ばれる少なくとも1種の化合物を含む。これらの中でも、硬化性に優れる組成物を容易に得ることができる等の点から、成分(B1)を含むことが好ましい。
前記成分(B2)は、下記式(I)で表される化合物である。なお、下記式(I)中のnは、下記式(I)で表される化合物の分子量が、好ましくは300~1500となるような値である。
成分(B)は、成分(B2)を1種含んでもよく、2種以上含んでもよい。
成分(B)は、成分(B2)を1種含んでもよく、2種以上含んでもよい。
本組成物中の成分(B)の含有量は、成分(C)と良好に反応することにより適度な架橋密度を有する硬化体を容易に形成することができる等の点から、本組成物100質量%に対し、好ましくは0.1~5.0質量%、より好ましくは0.3~3.0質量%である。
<ポリイソシアネート(C)>
成分(C)は、成分(A)および(B)と反応し、硬化可能な、イソシアネート基を2つ以上有する化合物であればよい。
成分(C)は、1種を用いてもよく、2種以上用いてもよい。
成分(C)は、成分(A)および(B)と反応し、硬化可能な、イソシアネート基を2つ以上有する化合物であればよい。
成分(C)は、1種を用いてもよく、2種以上用いてもよい。
成分(C)の具体例としては、ジフェニルメタンジイソシアネート(以下「MDI」と略称する。〔例:2,2’-MDI、2,4’-MDI、4,4’-MDI〕)、ポリメリックMDI(クルードMDI)、トリレンジイソシアネート(以下「TDI」と略称する。〔例:2,4-TDI、2,6-TDI〕)、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート類;キシリレンジイソシアネート等の芳香脂肪族イソシアネート類;ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂肪族イソシアネート類;前記イソシアネートのカルボジイミド変性体、およびイソシアネート化合物と低分子ポリオール等とを反応させて得られるポリウレタン系プレポリマーが挙げられる。
これらの中でも、本組成物の可使時間を適切に調整することができ、柔軟性に優れる硬化体を容易に形成することができる等の点から、芳香族イソシアネートが好ましく、ポリメリックMDI(クルードMDI)がより好ましい。
これらの中でも、本組成物の可使時間を適切に調整することができ、柔軟性に優れる硬化体を容易に形成することができる等の点から、芳香族イソシアネートが好ましく、ポリメリックMDI(クルードMDI)がより好ましい。
成分(C)としては、イソシアネートを含む成分を用いればよく、該成分は、従来公知の方法で合成して得てもよいし、市販品を用いてもよい。なお、市販品には、ポリイソシアネートを主成分として含み、さらに該イソシアネートの異性体等を含む場合や溶剤を含む場合があり、本発明では、これらの市販品を特に制限なく使用することができる。
本組成物中のポリオールの水酸基および本組成物中のアミン化合物のアミノ基に対する成分(C)のイソシアネート基の当量比を百分率で表したイソシアネートインデックスは、好ましくは70~200、より好ましくは90~150である。
イソシアネートインデックスが前記範囲にあると、硬化不良や発泡の原因となりにくいため好ましく、さらに良好な柔軟性を示す硬化体を容易に形成することができる。
イソシアネートインデックスは以下の方法にて算出される。
イソシアネートインデックスが前記範囲にあると、硬化不良や発泡の原因となりにくいため好ましく、さらに良好な柔軟性を示す硬化体を容易に形成することができる。
イソシアネートインデックスは以下の方法にて算出される。
イソシアネートインデックス=イソシアネートの当量数/(ポリオールの水酸基当量数+アミン化合物の活性水素当量数+その他の成分の活性水素を有する成分の活性水素当量数)×100
イソシアネートの当量数=(イソシアネートの配合量×NCO含有率(%)/100)/NCOの分子量
ポリオールの水酸基当量数=(ポリオールの水酸基価(mgKOH/g)×ポリオールの配合量/KOHの分子量
アミン化合物の活性水素当量数=(アミン化合物のアミン価(mgKOH/g)×アミン化合物の配合量/KOHの分子量
なお、これらの式における各成分の配合量の単位は質量(g)であり、NCOの分子量は42であり、NCO含有率はイソシアネート中のNCO基の割合を質量%で表したものであり、単位換算の都合上、KOHの分子量はmgに換算して56,100とする。
イソシアネートの当量数=(イソシアネートの配合量×NCO含有率(%)/100)/NCOの分子量
ポリオールの水酸基当量数=(ポリオールの水酸基価(mgKOH/g)×ポリオールの配合量/KOHの分子量
アミン化合物の活性水素当量数=(アミン化合物のアミン価(mgKOH/g)×アミン化合物の配合量/KOHの分子量
なお、これらの式における各成分の配合量の単位は質量(g)であり、NCOの分子量は42であり、NCO含有率はイソシアネート中のNCO基の割合を質量%で表したものであり、単位換算の都合上、KOHの分子量はmgに換算して56,100とする。
成分(C)の含有量は、適切な粘度を有する組成物を容易に得ることができる等の点から、本組成物100質量%に対し、好ましくは5~15質量%、より好ましくは7~11質量%である。
<その他の成分>
本組成物は、必要に応じ、本発明の目的を損なわない範囲で、前記成分(A)~(C)以外のその他の成分を含んでもよい。
該その他の成分としては、ポリブタジエンポリオール、可塑剤、顔料、分散剤、消泡剤、触媒(硬化促進剤)、水分吸着剤、表面調整剤、湿潤分散剤、酸化防止剤、レオロジーコントロール剤、レベリング剤、溶剤等が挙げられる。
その他の成分はそれぞれ、1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
本組成物が2成分型の組成物である場合、これらその他の成分は硬化剤に配合してもよいが、主剤に配合することが好ましい。
本組成物は、必要に応じ、本発明の目的を損なわない範囲で、前記成分(A)~(C)以外のその他の成分を含んでもよい。
該その他の成分としては、ポリブタジエンポリオール、可塑剤、顔料、分散剤、消泡剤、触媒(硬化促進剤)、水分吸着剤、表面調整剤、湿潤分散剤、酸化防止剤、レオロジーコントロール剤、レベリング剤、溶剤等が挙げられる。
その他の成分はそれぞれ、1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
本組成物が2成分型の組成物である場合、これらその他の成分は硬化剤に配合してもよいが、主剤に配合することが好ましい。
[ポリブタジエンポリオール]
ポリブタジエンポリオールとしては、分子末端に反応性の高い水酸基を有するポリブタジエンジオールであることが好ましく、該ポリブタジエンジオールは、成分(C)と容易に反応・硬化し、所望の硬化体を容易に形成することができる。
ポリブタジエンポリオールとしては、分子末端に反応性の高い水酸基を有するポリブタジエンジオールであることが好ましく、該ポリブタジエンジオールは、成分(C)と容易に反応・硬化し、所望の硬化体を容易に形成することができる。
ポリブタジエンポリオールの好適例としては、下記式(1)で表される化合物が挙げられる。
式(1)中、繰り返し数xの構造単位は、ブタジエンの1,2結合に由来する構造単位を示し、繰り返し数yの構造単位はブタジエンの1,4結合に由来する構造単位を示す。1,4結合はシス型でもトランス型でも双方の混合型でもよい。
nは繰り返し数を示し、分子量に応じて適宜選択される。
xは1を超える繰り返し数であってもよく、yも1を超える繰り返し数であってもよい。なお、式(1)は、ブタジエンの1,2結合に由来する構造単位と、ブタジエンの1,4結合に由来する構造単位とを有することを意味し、これらの構造単位は、ブロック的に結合していても、ランダムに結合していてもよい。
nは繰り返し数を示し、分子量に応じて適宜選択される。
xは1を超える繰り返し数であってもよく、yも1を超える繰り返し数であってもよい。なお、式(1)は、ブタジエンの1,2結合に由来する構造単位と、ブタジエンの1,4結合に由来する構造単位とを有することを意味し、これらの構造単位は、ブロック的に結合していても、ランダムに結合していてもよい。
ポリブタジエンポリオールは、1,4結合の割合が約80%であるものが、優れた柔軟性を示す他、耐水性、耐薬品性、耐寒性等に優れるために好ましい。
ポリブタジエンポリオールの水酸基価は、好ましくは30~120mgKOH/gである。
本組成物にポリブタジエンポリオールを用いる場合、該ポリブタジエンポリオールの配合量は、柔軟性に優れる硬化体を容易に形成することができる等の点から、本組成物100質量%に対し、好ましくは5~25質量%、より好ましくは11~17質量%である。
また、本組成物にポリブタジエンポリオールを用いる場合、成分(A)とポリブタジエンポリオールとの合計配合量は、本組成物100質量%に対し、好ましくは15~35質量%、より好ましくは18~19質量%である。
また、本組成物にポリブタジエンポリオールを用いる場合、成分(A)とポリブタジエンポリオールとの合計配合量は、本組成物100質量%に対し、好ましくは15~35質量%、より好ましくは18~19質量%である。
[可塑剤]
柔軟性により優れる硬化体を容易に形成することができる等の点から、本組成物は可塑剤を含有することが好ましい。
可塑剤としては、例えば、ナフサを熱分解して得られる低沸点留分等の液状炭化水素樹脂、常温で固形の石油樹脂、キシレン樹脂、クマロンインデン樹脂、塩素化パラフィン、フタル酸系、アジピン酸系、トリメリット酸系等の可塑剤が挙げられ、ブリードアウトし難い化合物が好ましい。
可塑剤の具体例としては、特開2006-342360号公報に記載の液状炭化水素樹脂および可撓性付与樹脂、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、2-エチルヘキシルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジウンデシルフタレート、ジラウリルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジブチルアジペート、ジイソブチルアジペート、ジオクチルアジペート、ジイソノニルアジペート、ジイソデシルアジペート、トリオクチルトリメリテート、トリイソノニルトリメリテート、ジオクチルアゼレート、ジオクチルセバケート、トリオクチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、プロセスオイルが挙げられる。
柔軟性により優れる硬化体を容易に形成することができる等の点から、本組成物は可塑剤を含有することが好ましい。
可塑剤としては、例えば、ナフサを熱分解して得られる低沸点留分等の液状炭化水素樹脂、常温で固形の石油樹脂、キシレン樹脂、クマロンインデン樹脂、塩素化パラフィン、フタル酸系、アジピン酸系、トリメリット酸系等の可塑剤が挙げられ、ブリードアウトし難い化合物が好ましい。
可塑剤の具体例としては、特開2006-342360号公報に記載の液状炭化水素樹脂および可撓性付与樹脂、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、2-エチルヘキシルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジウンデシルフタレート、ジラウリルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジブチルアジペート、ジイソブチルアジペート、ジオクチルアジペート、ジイソノニルアジペート、ジイソデシルアジペート、トリオクチルトリメリテート、トリイソノニルトリメリテート、ジオクチルアゼレート、ジオクチルセバケート、トリオクチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、プロセスオイルが挙げられる。
本組成物に可塑剤を用いる場合、該可塑剤の配合量は、柔軟性に優れる硬化体を容易に形成することができる等の点から、本組成物100質量%に対し、好ましくは25~50質量%、より好ましくは30~45質量%である。
[顔料]
本組成物は、所望の用途に応じて、着色、硬化収縮の低減、コストダウン等のために顔料を含有してもよい。
顔料は、所望の用途等に応じて適宜選択され、有機顔料、無機顔料、金属酸化物を含む複合酸化物顔料など多岐に亘り、その構造、形状などにより、着色、防錆等様々な機能を付与することができる。
前記顔料としては、具体的には、着色顔料、体質顔料等が挙げられる。
本組成物は、所望の用途に応じて、着色、硬化収縮の低減、コストダウン等のために顔料を含有してもよい。
顔料は、所望の用途等に応じて適宜選択され、有機顔料、無機顔料、金属酸化物を含む複合酸化物顔料など多岐に亘り、その構造、形状などにより、着色、防錆等様々な機能を付与することができる。
前記顔料としては、具体的には、着色顔料、体質顔料等が挙げられる。
着色顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、弁柄、酸化鉄、水酸化鉄、群青等の無機顔料、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等の有機顔料が挙げられる。
体質顔料としては、例えば、炭酸カルシウム、カリ長石、カオリン、クレー、タルク、ベントナイト、炭酸マグネシウム、シリカが挙げられる。
本組成物に顔料を用いる場合、該顔料の配合量は、本組成物100質量%に対し、好ましくは10~50質量%、より好ましくは20~40質量%である。
本組成物に着色顔料を用いる場合、該着色顔料の配合量は、本組成物100質量%に対し、好ましくは0.01~1質量%、より好ましくは0.1~0.3質量%である。
本組成物に体質顔料を用いる場合、該体質顔料の配合量は、本組成物100質量%に対し、好ましくは10~50質量%、より好ましくは20~40質量%である。
本組成物に着色顔料を用いる場合、該着色顔料の配合量は、本組成物100質量%に対し、好ましくは0.01~1質量%、より好ましくは0.1~0.3質量%である。
本組成物に体質顔料を用いる場合、該体質顔料の配合量は、本組成物100質量%に対し、好ましくは10~50質量%、より好ましくは20~40質量%である。
[分散剤]
分散剤の種類としては特に制限されないが、リン酸エステル系分散剤等が挙げられる。
本組成物に分散剤を用いる場合、該分散剤の配合量は、本組成物100質量%に対し、好ましくは0.1~2質量%である。
分散剤の種類としては特に制限されないが、リン酸エステル系分散剤等が挙げられる。
本組成物に分散剤を用いる場合、該分散剤の配合量は、本組成物100質量%に対し、好ましくは0.1~2質量%である。
[消泡剤]
硬化物の強度や品質等の点から、本組成物の硬化体には、気泡が存在していないことが好ましい。このため、本組成物には、消泡剤を配合することが好ましい。
消泡剤の種類としてはシリコーン系消泡剤、ミネラルオイル系消泡剤などが挙げられる。消泡剤としては、水系、溶剤系、無溶剤系のいずれも用いることができる。
本組成物に消泡剤を用いる場合、該消泡剤の配合量は、本組成物100質量%に対し、好ましくは0.01~1質量%である。
硬化物の強度や品質等の点から、本組成物の硬化体には、気泡が存在していないことが好ましい。このため、本組成物には、消泡剤を配合することが好ましい。
消泡剤の種類としてはシリコーン系消泡剤、ミネラルオイル系消泡剤などが挙げられる。消泡剤としては、水系、溶剤系、無溶剤系のいずれも用いることができる。
本組成物に消泡剤を用いる場合、該消泡剤の配合量は、本組成物100質量%に対し、好ましくは0.01~1質量%である。
[触媒]
本組成物には、反応を促進する触媒を用いてもよい。また、これらの触媒は、通常主剤に添加される。触媒の例としては、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、スズオクチレート等のスズカルボン酸塩;トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチルブタンジアミン等の3級アミン系触媒;2-エチルヘキサン酸鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸マンガン、オクチル酸亜鉛、カルボン酸亜鉛等のスズ以外の金属カルボン酸塩;1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7(DBU)のステアリン酸塩、オレイン酸塩、ギ酸塩等のDBU塩;オクチル酸等の有機酸;が挙げられる。
本組成物に触媒を用いる場合、該触媒の配合量は、本組成物100質量%に対し、好ましくは0.01~5質量%である。
本組成物には、反応を促進する触媒を用いてもよい。また、これらの触媒は、通常主剤に添加される。触媒の例としては、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、スズオクチレート等のスズカルボン酸塩;トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチルブタンジアミン等の3級アミン系触媒;2-エチルヘキサン酸鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸マンガン、オクチル酸亜鉛、カルボン酸亜鉛等のスズ以外の金属カルボン酸塩;1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7(DBU)のステアリン酸塩、オレイン酸塩、ギ酸塩等のDBU塩;オクチル酸等の有機酸;が挙げられる。
本組成物に触媒を用いる場合、該触媒の配合量は、本組成物100質量%に対し、好ましくは0.01~5質量%である。
[水分吸着剤]
大気中や、成分(A)等に含まれ得る水分を取り込んだ本組成物から硬化体を形成する場合、成分(C)と水分とが反応し、発泡する可能性がある。この発泡を抑制するために本組成物中の水分を除去することが好ましく、このため、本組成物には、水分吸着剤を配合することが好ましい。
水分吸着剤としては、水分吸着能があれば特に制限されず、従来公知の物質を用いることができるが、市販品としては、「モレキュラーシーブ4A」(ユニオン昭和(株)製)等が挙げられる。
本組成物に水分吸着剤を用いる場合、該水分吸着剤の配合量は、本組成物100質量%に対し、好ましくは0.1~3質量%である。
大気中や、成分(A)等に含まれ得る水分を取り込んだ本組成物から硬化体を形成する場合、成分(C)と水分とが反応し、発泡する可能性がある。この発泡を抑制するために本組成物中の水分を除去することが好ましく、このため、本組成物には、水分吸着剤を配合することが好ましい。
水分吸着剤としては、水分吸着能があれば特に制限されず、従来公知の物質を用いることができるが、市販品としては、「モレキュラーシーブ4A」(ユニオン昭和(株)製)等が挙げられる。
本組成物に水分吸着剤を用いる場合、該水分吸着剤の配合量は、本組成物100質量%に対し、好ましくは0.1~3質量%である。
<本組成物の調製方法>
前記主剤および硬化剤等は、これらの剤に配合する各成分を混合(混練)することで、調製することができる。この混合(混練)の際には、各成分を一度に添加・混合してもよく、複数回に分けて添加・混合してもよい。また、季節、環境等に応じて加温、冷却等しながら混合してもよい。
本組成物は、これら主剤、硬化剤および必要に応じて用いられる他の剤(例:第3剤)を混合(混練)することで、調製することができる。
前記混合(混練)の際には、従来公知の混合機、分散機、攪拌機等を使用でき、該混合機、分散機、攪拌機等としては、例えば、混合・分散ミル、モルタルミキサー、ロール、ペイントシェーカー、ホモジナイザーが挙げられる。
前記主剤および硬化剤等は、これらの剤に配合する各成分を混合(混練)することで、調製することができる。この混合(混練)の際には、各成分を一度に添加・混合してもよく、複数回に分けて添加・混合してもよい。また、季節、環境等に応じて加温、冷却等しながら混合してもよい。
本組成物は、これら主剤、硬化剤および必要に応じて用いられる他の剤(例:第3剤)を混合(混練)することで、調製することができる。
前記混合(混練)の際には、従来公知の混合機、分散機、攪拌機等を使用でき、該混合機、分散機、攪拌機等としては、例えば、混合・分散ミル、モルタルミキサー、ロール、ペイントシェーカー、ホモジナイザーが挙げられる。
前記混合する方法としては特に制限されないが、前記主剤の調製時や、主剤と硬化剤との混合時に、空気が取り込まれると、得られる硬化体内に気泡が残り、ひび割れやへたりの原因となる傾向にあるため、主剤の調製時に脱泡工程を行ったり、主剤と硬化剤との混合時に低回転で撹拌を行うこと等により、本組成物中への空気の取り込み量を減らすことが好ましい。
≪硬化体≫
本発明に係る硬化体(以下「本硬化体」ともいう。)は、本組成物の硬化体であり、本組成物を硬化させることで形成される。本硬化体は、通常、発泡体ではない。
本硬化体の形状や厚みは、該硬化体を設けたい場所に応じて適宜選択すればよい。
本発明に係る硬化体(以下「本硬化体」ともいう。)は、本組成物の硬化体であり、本組成物を硬化させることで形成される。本硬化体は、通常、発泡体ではない。
本硬化体の形状や厚みは、該硬化体を設けたい場所に応じて適宜選択すればよい。
本硬化体をスラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲の硬化体(充填層)として用いる場合、または、本硬化体を分岐器や(合成)まくらぎ下部の硬化体(充填層)として用いる場合は、軌道を十分に支持でき、列車走行時に発生するあおり等を抑制でき、快適な乗り心地を提供できる軌道を得ることができる等の点から、本硬化体のばね定数は、好ましくは8~24MN/m、より好ましくは8~12MN/mまたは16~24MN/mである。
該ばね定数は、具体的には、下記実施例に記載の方法で測定することができる。
該ばね定数は、具体的には、下記実施例に記載の方法で測定することができる。
本硬化体をスラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲の充填層として用いる場合、または、本硬化体を分岐器や(合成)まくらぎ下部の充填層として用いる場合は、該充填層は、通常、コンクリートと接して使用されるため、コンクリートとの接着強さが高いことが求められることが多い。
従って、このような用途に好適に用いることができる等の点から、本硬化体のコンクリートとの接着強さは、好ましくは0.3MPa以上、より好ましくは0.49MPa以上であり、上限は特に制限されないが、例えば1.0MPa以下である。
該コンクリートとの接着強さは、具体的には、下記実施例に記載の方法で測定することができる。
なお、本発明における「コンクリート」とは、特に制限されず、従来より一般的にコンクリートと呼ばれる広義のコンクリート(骨材を結合剤で固めた材料)のことをいう。
従って、このような用途に好適に用いることができる等の点から、本硬化体のコンクリートとの接着強さは、好ましくは0.3MPa以上、より好ましくは0.49MPa以上であり、上限は特に制限されないが、例えば1.0MPa以下である。
該コンクリートとの接着強さは、具体的には、下記実施例に記載の方法で測定することができる。
なお、本発明における「コンクリート」とは、特に制限されず、従来より一般的にコンクリートと呼ばれる広義のコンクリート(骨材を結合剤で固めた材料)のことをいう。
本硬化体をスラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲の充填層として用いる場合、または、本硬化体を分岐器や(合成)まくらぎ下部の充填層として用いる場合は、縁切れ防止等の点から、本硬化体のせん断強さは、好ましくは0.49MPa以上、より好ましくは0.75MPa以上であり、上限は特に制限されないが、例えば1.2MPa以下である。
該せん断強さは、具体的には、下記実施例に記載の方法で測定することができる。
該せん断強さは、具体的には、下記実施例に記載の方法で測定することができる。
本硬化体は、例えば、本組成物を該硬化体を形成したい場所に配置し、特に、本組成物を該硬化体を形成したい場所に充填し、次いで、該本組成物を硬化させることで形成することが好ましい。つまり、本組成物は、樹脂充填材(てん充材組成物)であることが好ましい。
本硬化体を形成したい場所に本組成物を配置する方法としては、特に制限されないが、例えば、必要により本組成物が所定の場所から流れ出ないよう、型枠を設置した後、本組成物を流し込む(てん充)する方法が挙げられる。
例えば、軌道に適用される本硬化体を形成する際の具体例としては、必要により本組成物が所定の場所から流れ出ないよう型枠や不織布等の袋体等を設置した後、図1における軌道スラブ24と突起部28との間に本組成物をてん充する方法、路盤側構造物20と軌道スラブ24との間に本組成物をてん充する方法、分岐器や(合成)まくらぎ下部に本組成物をてん充する方法等が挙げられる。路盤側構造物20と軌道スラブ24との間に本組成物をてん充する際や、分岐器や(合成)まくらぎ下部に本組成物をてん充する際には、必要により、軌道スラブ24、分岐器や(合成)まくらぎを所定位置に持ち上げておいてから、本組成物をてん充してもよい。
例えば、軌道に適用される本硬化体を形成する際の具体例としては、必要により本組成物が所定の場所から流れ出ないよう型枠や不織布等の袋体等を設置した後、図1における軌道スラブ24と突起部28との間に本組成物をてん充する方法、路盤側構造物20と軌道スラブ24との間に本組成物をてん充する方法、分岐器や(合成)まくらぎ下部に本組成物をてん充する方法等が挙げられる。路盤側構造物20と軌道スラブ24との間に本組成物をてん充する際や、分岐器や(合成)まくらぎ下部に本組成物をてん充する際には、必要により、軌道スラブ24、分岐器や(合成)まくらぎを所定位置に持ち上げておいてから、本組成物をてん充してもよい。
また、前記型枠を用いる方法の他に、予め不織布等の袋体を設置し、該袋体内に本組成物を充填し硬化させる方法、本硬化体を形成したい場所に発泡成形体等の埋め込み型枠を設置し、該埋め込み型枠の内側に本組成物を充填し硬化させる方法、本硬化体を形成したい場所の側面開口部に外側から粘着シートを貼着し、該粘着シートの内側に本組成物を充填し硬化させる方法等も用いることができる。
本組成物を硬化させる際には、硬化時間を短くする等の点から、加熱してもよいが、通常、加熱することなく常温下で放置すればよい。
本組成物は、常温下での硬化性にも優れているため、常温下で硬化させることができる。このため、本組成物は、軌道用として好適に用いられる。
本組成物は、常温下での硬化性にも優れているため、常温下で硬化させることができる。このため、本組成物は、軌道用として好適に用いられる。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されない。
[実施例1~13および比較例1~5]
容器に、表1に記載の主剤を構成する各成分を、表1に記載の量(数値)に従って入れ、混合することで主剤を調製した。
調製した主剤と、表1に記載の量(数値)の表1に記載の硬化剤を構成する成分とを混合し、硬化性樹脂組成物を調製した。
表1中の各成分の欄の数値は、それぞれ質量部を示す。なお、表1に記載の各成分の説明を表2に示す。
容器に、表1に記載の主剤を構成する各成分を、表1に記載の量(数値)に従って入れ、混合することで主剤を調製した。
調製した主剤と、表1に記載の量(数値)の表1に記載の硬化剤を構成する成分とを混合し、硬化性樹脂組成物を調製した。
表1中の各成分の欄の数値は、それぞれ質量部を示す。なお、表1に記載の各成分の説明を表2に示す。
<ばね定数>
まず、図2に示す型枠の各部品(図2の白い部品)をパーツクリーナーを用いて清掃し、組み立てた後に内面となる部分を、信越化学工業(株)製のKF-96-SP(シリコーン離型剤)で離型処理した。離型処理した各部品を、図2に示す形状(100mm×100mm×25mm(厚み))になるように、ボルトを用い、固定金具で締め上げ固定した。この際に、ボルトが緩んでいないよう、また、隙間ができないよう、固定金具を締め込み過ぎないようにして、型枠を形成した。
まず、図2に示す型枠の各部品(図2の白い部品)をパーツクリーナーを用いて清掃し、組み立てた後に内面となる部分を、信越化学工業(株)製のKF-96-SP(シリコーン離型剤)で離型処理した。離型処理した各部品を、図2に示す形状(100mm×100mm×25mm(厚み))になるように、ボルトを用い、固定金具で締め上げ固定した。この際に、ボルトが緩んでいないよう、また、隙間ができないよう、固定金具を締め込み過ぎないようにして、型枠を形成した。
次に、調製した硬化性樹脂組成物を、形成した型枠に流し込んだ。この際に、硬化性樹脂組成物の流し込み量が型枠の大きさとぴったりになるよう、硬化性樹脂組成物を流し込んだ。
硬化性樹脂組成物を型枠に流し込んでから、室温で3日間程度放置し、硬化性樹脂組成物の表面を指触することにより硬化を確認した後、型枠を外すことで、硬化体を3個作製した。型枠を外す際には、得られる硬化体に、割れや欠けが生じないように注意深く型枠を外した。作製した硬化体の大きさをノギスを用いて測定し、100mmであるはずの長さ部分が100±1mmであり、かつ、厚みが25±0.5mmであった場合、該硬化体を用いてばね定数測定の試験を行った。
硬化性樹脂組成物を型枠に流し込んでから、室温で3日間程度放置し、硬化性樹脂組成物の表面を指触することにより硬化を確認した後、型枠を外すことで、硬化体を3個作製した。型枠を外す際には、得られる硬化体に、割れや欠けが生じないように注意深く型枠を外した。作製した硬化体の大きさをノギスを用いて測定し、100mmであるはずの長さ部分が100±1mmであり、かつ、厚みが25±0.5mmであった場合、該硬化体を用いてばね定数測定の試験を行った。
作製した硬化体それぞれを、圧縮試験機(サーボパルサーEHF-EG10-20L、(株)島津製作所製)を用いて、硬化体の100×100mmの面に対して、23±2℃において、変位速度:1mm/minの条件で、荷重4.4kNまで予圧を2回かけてから約0kNまで除荷後30秒間保持した。その後、再度硬化体に荷重4.4kNまで載荷した際の、荷重0.98kNおよび3.92kN時の硬化体の変位を、レーザー変位計(HL-G103-AC、パナソニック(株)製、標線間距離:100mm)を用いて測定し、下記式からばね定数を算出した。結果を表1に示す。
ばね定数が8.0~24.0MN/mの範囲にある硬化体は、実用上問題ないといえ、特に、分岐器や(合成)まくらぎ下部、および、スラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲に好適に用いることができる。
ばね定数が8.0~24.0MN/mの範囲にある硬化体は、実用上問題ないといえ、特に、分岐器や(合成)まくらぎ下部、および、スラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲に好適に用いることができる。
ばね定数(MN/m)=(F2(kN)-F1(kN))/(X2(mm)-X1(mm))
[F2は荷重3.92kNであり、X2は、該荷重3.92kNの時の硬化体の変位(mm)であり、F1は荷重0.98kNであり、X1は、該荷重0.98kNの時の硬化体の変位(mm)である。]
[F2は荷重3.92kNであり、X2は、該荷重3.92kNの時の硬化体の変位(mm)であり、F1は荷重0.98kNであり、X1は、該荷重0.98kNの時の硬化体の変位(mm)である。]
<可使時間>
23℃において、主剤と硬化剤とを混合して硬化性樹脂組成物を調製してから、該組成物の粘度が40Pa・sに達するまでの時間を可使時間とした。
なお、粘度は東機産業(株)のB型粘度計(4号ローター、60rpm)を用いて測定した。結果を表1に示す。
可使時間が30分以上、特に30~100分の範囲にある場合、実用上問題ないといえ、特に、軌道用に好適に用いることができる。可使時間は、30~70分の範囲にあることが特に好ましい。
23℃において、主剤と硬化剤とを混合して硬化性樹脂組成物を調製してから、該組成物の粘度が40Pa・sに達するまでの時間を可使時間とした。
なお、粘度は東機産業(株)のB型粘度計(4号ローター、60rpm)を用いて測定した。結果を表1に示す。
可使時間が30分以上、特に30~100分の範囲にある場合、実用上問題ないといえ、特に、軌道用に好適に用いることができる。可使時間は、30~70分の範囲にあることが特に好ましい。
<コンクリートとの接着強さ>
50mm×50mm×25mm(厚み)のコンクリート板の50mm×50mmの面の中央付近に、得られる硬化体の大きさが20mm×20mm×15mm(厚み)となるように(20mm×20mmの面が前記コンクリート板に接するように)離型処理された型枠を配置した。
50mm×50mm×25mm(厚み)のコンクリート板の50mm×50mmの面の中央付近に、得られる硬化体の大きさが20mm×20mm×15mm(厚み)となるように(20mm×20mmの面が前記コンクリート板に接するように)離型処理された型枠を配置した。
次に、調製した硬化性樹脂組成物を、形成した型枠内に流し込んだ。この際に、硬化性樹脂組成物の流し込み量が型枠の大きさとぴったりになるよう、硬化性樹脂組成物を流し込んだ。
硬化性樹脂組成物を型枠に流し込んでから、室温で3日間程度放置し、硬化性樹脂組成物の表面を指触することにより硬化を確認した後、型枠を外すことで、コンクリート板の50mm×50mmの中央付近に、20mm×20mmの面で接着した硬化体を有する試験体を作製した。
硬化性樹脂組成物を型枠に流し込んでから、室温で3日間程度放置し、硬化性樹脂組成物の表面を指触することにより硬化を確認した後、型枠を外すことで、コンクリート板の50mm×50mmの中央付近に、20mm×20mmの面で接着した硬化体を有する試験体を作製した。
該試験体を、その接着面が、重力と平行になるよう縦にし、該試験体における硬化体の上方から、該硬化体の20mm×15mmの面に対し垂直に、圧縮試験機(サーボパルサーEHF-EG10-20L、(株)島津製作所製)を用いて、試験速度1mm/minで、前記硬化体がコンクリート板から剥離するまで載荷し、前記硬化体がコンクリート板から剥離した時の荷重(最大荷重)を測定した。コンクリートとの接着強さは次式より算出した。結果を表1に示す。
コンクリートとの接着強さが0.3MPa以上の場合、実用上問題ないといえ、特に、分岐器や(合成)まくらぎ下部、および、スラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲に好適に用いることができる。
コンクリートとの接着強さが0.3MPa以上の場合、実用上問題ないといえ、特に、分岐器や(合成)まくらぎ下部、および、スラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲に好適に用いることができる。
δ=F/S
[δ:接着強さ(MPa)、F:最大荷重(N)、S:接着面積(mm2)]
[δ:接着強さ(MPa)、F:最大荷重(N)、S:接着面積(mm2)]
<せん断強さ>
得られる硬化体の大きさが、100mm×20mm×10mm(厚み)となるように型枠の大きさを変更した以外は、前記ばね定数の測定と同様にして、硬化体を作製した。
作製した硬化体の、20×10mmの面が2面のせん断面となるように、引張試験機(オートグラフAGS-X、(株)島津製作所製)を用い、試験速度1mm/minで、該硬化体の100mmの長さの中央付近に荷重をかけ、該硬化体が破断した時の荷重(最大荷重)を測定した。せん断強さは次式より算出した。結果を表1に示す。
せん断強さが0.49MPa以上の場合、実用上問題ないといえ、特に、分岐器や(合成)まくらぎ下部、および、スラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲に好適に用いることができる。
得られる硬化体の大きさが、100mm×20mm×10mm(厚み)となるように型枠の大きさを変更した以外は、前記ばね定数の測定と同様にして、硬化体を作製した。
作製した硬化体の、20×10mmの面が2面のせん断面となるように、引張試験機(オートグラフAGS-X、(株)島津製作所製)を用い、試験速度1mm/minで、該硬化体の100mmの長さの中央付近に荷重をかけ、該硬化体が破断した時の荷重(最大荷重)を測定した。せん断強さは次式より算出した。結果を表1に示す。
せん断強さが0.49MPa以上の場合、実用上問題ないといえ、特に、分岐器や(合成)まくらぎ下部、および、スラブ式軌道の路盤側構造物の突起部周囲に好適に用いることができる。
τ=F/2S
[τ:せん断強さ(MPa)、F:最大荷重(N)、S:せん断面積(mm2)]
[τ:せん断強さ(MPa)、F:最大荷重(N)、S:せん断面積(mm2)]
10:スラブ式軌道
20:路盤側構造物
22:充填層
24:軌道スラブ
26:切欠き部
28:突起部
30:軌道レール
20:路盤側構造物
22:充填層
24:軌道スラブ
26:切欠き部
28:突起部
30:軌道レール
Claims (5)
- ポリエーテルポリオール(A)、アミン化合物(B)およびポリイソシアネート(C)を含有し、
前記ポリエーテルポリオール(A)が、3官能ポリエーテルポリオール(A1)および4官能ポリエーテルポリオール(A2)を含み、
前記アミン化合物(B)が、4,4'-メチレンビス(N-sec-ブチルアニリン)(B1)、ポリテトラメチレンオキシド-ジ-p-アミノベンゾエート(B2)、および、N,N'-ジ-sec-ブチル-4,4'-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)(B3)から選ばれる少なくとも1種の化合物を含む、
硬化性樹脂組成物。 - 前記3官能ポリエーテルポリオール(A1)の重量平均分子量が200~600である、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記4官能ポリエーテルポリオール(A2)の重量平均分子量が300~650である、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- 軌道用である、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物の硬化体。
Applications Claiming Priority (2)
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JP2022137688 | 2022-08-31 | ||
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