JP4860256B2 - レール敷設用樹脂成形体 - Google Patents

レール敷設用樹脂成形体 Download PDF

Info

Publication number
JP4860256B2
JP4860256B2 JP2005364932A JP2005364932A JP4860256B2 JP 4860256 B2 JP4860256 B2 JP 4860256B2 JP 2005364932 A JP2005364932 A JP 2005364932A JP 2005364932 A JP2005364932 A JP 2005364932A JP 4860256 B2 JP4860256 B2 JP 4860256B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
rail
polyol
molded body
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005364932A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007169326A (ja
Inventor
勇治 石島
康宏 斉藤
剛一 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP2005364932A priority Critical patent/JP4860256B2/ja
Priority to KR1020060129334A priority patent/KR101275967B1/ko
Priority to EP06026209A priority patent/EP1798247B1/en
Priority to AT06026209T priority patent/ATE525411T1/de
Priority to CN2006101718382A priority patent/CN1995105B/zh
Publication of JP2007169326A publication Critical patent/JP2007169326A/ja
Priority to HK08100020.6A priority patent/HK1105986A1/xx
Application granted granted Critical
Publication of JP4860256B2 publication Critical patent/JP4860256B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/04Layered products comprising a layer of synthetic resin as impregnant, bonding, or embedding substance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/043Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with glass fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/40Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4804Two or more polyethers of different physical or chemical nature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021Fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046Synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10Inorganic fibres
    • B32B2262/101Glass fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/56Damping, energy absorption
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00Foam properties
    • C08G2110/0083Foam properties prepared using water as the sole blowing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2190/00Compositions for sealing or packing joints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2350/00Acoustic or vibration damping material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Escalators And Moving Walkways (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Railway Tracks (AREA)

Description

本発明は、制振性に優れるレール敷設用樹脂成形体に関するものである。特に、まくら木や、まくら木とまくら木を支持する部分との間などに設置されるパッキンに用いることができるレール敷設用樹脂成形体に関するものである。
鉄道軌道などでは、まくら木や、パッキンが設置されている。まくら木は、レールの下側に設置され、レールの荷重を支えつつ、2本のレールの間隔を維持するものである。また、パッキンは、レールとまくら木との間などに設置され、まくら木とレールとの間の高さ調節や、レールと鉄桁などの間の高さ調整を行いながら、パッキンによる振動吸収によって、列車走行時の振動の低減を行っている。
このようなパッキンは、使用条件などに応じて、ゴムなど、各種の材料が用いられている。また、この材料としてポリウレタン樹脂の成形体を用いる従来技術が特許文献1などに開示されている。
特開2000−281745号公報
特許文献1に記載されているものは、振動の低減と高強度との両立が難しいものであった。また、長繊維を用いて連続成形する場合に、後膨れによる変形や亀裂が発生してしまうおそれがあった。
そこで、制振効果に優れるポリウレタン樹脂のレール敷設用成形体を提供することを課題とする。
上記した目的を達成するための本発明に関連する発明は、ポリオールとイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂部に、繊維部が含有しているレール敷設用樹脂成形体であって、ポリオールは、水酸基価が80〜350mgKOH/gであり、官能基数が2.0〜3.5であり、ポリオールとイソシアネートとの混合比を、1:1.1〜1:0.4としたものであることを特徴とするレール敷設用樹脂成形体である。
この発明によれば、ポリオールとイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂部に、繊維部が含有しているレール敷設用樹脂成形体であって、ポリオールは、水酸基価が80〜350mgKOH/gであり、官能基数が2.0〜3.5であり、ポリオールとイソシアネートとの混合比を、1:1.1〜1:0.4としたものであるので、ポリウレタン樹脂部が、適度に軟らかく制振性を有し、適度に硬く強度や耐久性を有している。
ポリウレタン樹脂部は、比例限度圧縮強さが1.0〜3.0MPaであり、静的バネ定数は5〜50kN/mmであってもよい
ここで、静的バネ定数とは、50mm×100mm×100mmの試料片を用いて、JIS K 6385(防振ゴムの試験方法)の「6.静的特性試験」の「往路方式」により測定した数値を示すものである。
この発明によれば、ポリウレタン樹脂部は、比例限度圧縮強さが1.0〜3.0MPaであり、静的バネ定数は5〜50kN/mmであるので、さらに、制振性と、強度及び耐久性との両立が可能である。
上記した目的を達成するための請求項1に記載の発明は、硬質樹脂部と軟質樹脂部とを有し、硬質樹脂部及び軟質樹脂部は層状となって積層体を形成するものであり、軟質樹脂部は、ポリオールとイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂部に、繊維部を含有させたポリウレタン樹脂成形体が用いられており、ポリオールは、水酸基価が80〜350mgKOH/gであり、官能基数が2.0〜3.5であり、ポリオールとイソシアネートとの混合比を、1:1.1〜1:0.4としたものであることを特徴とするレール敷設用樹脂成形体である。
請求項1に記載の発明によれば、硬質樹脂部と軟質樹脂部とを有し、硬質樹脂部及び軟質樹脂部は層状となって積層体を形成するものであり、軟質樹脂部は、ポリオールとイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂部に、繊維部を含有させたポリウレタン樹脂成形体が用いられているので、軟質樹脂部によって制振性を付与し、硬質樹脂部によって強度や耐久性を付与することができ、また、ポリオールは、水酸基価が80〜350mgKOH/gであり、官能基数が2.0〜3.5であり、ポリオールとイソシアネートとの混合比を、1:1.1〜1:0.4としたものであるので、制振性をより向上させることができる。
軟質樹脂部は、比例限度圧縮強さが1.0〜3.0MPaであり、静的バネ定数は50kN/mmであってもよい
この発明によれば、軟質樹脂部は、比例限度圧縮強さが1.0〜3.0MPaであり、静的バネ定数は5〜50kN/mmであるので、さらに、制振性と、強度及び耐久性との両立が可能である。
請求項に記載の発明は、硬質樹脂部を上下に配置し、中間に軟質樹脂部を配置したものであることを特徴とする請求項に記載のレール敷設用樹脂成形体である。
請求項に記載の発明は、繊維はガラス長繊維が用いられて所定の方向に配向していることを特徴とする請求項1又は2に記載のレール敷設用樹脂成形体である。
請求項に記載の発明によれば、繊維はガラス長繊維が用いられて所定の方向に配向しているので、特に強度に優れる。
本発明のレール敷設用樹脂成形体は、制振性能に優れるものであり、まくら木やパッキンにも用いることができる。
以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。
図1は、本発明に関連する第1の実施形態におけるレール敷設用樹脂成形体を示した斜視図である。図2は、連続成形ラインを示した斜視図である。図3は、連続成形ラインを示した模式図である。図4は、本発明に関連する第2の実施形態におけるレール敷設用樹脂成形体を示した斜視図である。図5は、本発明の第3の実施形態におけるレール敷設用樹脂成形体を示した斜視図である。図6は、本発明の第4の実施形態におけるレール敷設用樹脂成形体を示した斜視図である。図7は、本発明に関連する第5の実施形態におけるレール敷設用樹脂成形体を示した斜視図である。図8は、本発明に関連する第5の実施形態におけるレール敷設用樹脂成形体の使用状態を示した斜視図である。図9及び図10は、評価システムを示す模式図である。
本発明に関連する第1の実施形態におけるレール敷設用樹脂成形体1は、図1に示されるように、ポリウレタン樹脂部10と繊維部23とを有している。そして、ポリウレタン樹脂部10は、ポリオールとイソシアネートを原料として、これらを反応させて得られるものであり、繊維部23は、ポリウレタン樹脂部に含有された状態で存在している。
そして、レール敷設用樹脂成形体1は、角柱状であり、まくら木として用いられる。
ポリウレタン樹脂に用いるポリオールは、具体的には、ポリエーテル系ポリオールが用いられている。ポリエーテル系ポリオールの水酸基価は240mgKOH/gで、80〜350mgKOH/gの範囲である。また、ポリエーテル系ポリオールの官能基数は2.5であり2.0〜3.5の範囲である。
また、ポリオールとしてポリエステル系ポリオールやフェノール変性ポリオールを用いることができる。
ポリウレタン樹脂に用いるイソシアネートは、ポリメリックMDIが用いられる。ポリメリックMDIは1分子中にベンゼン環を3個以上有する多核体と言われているポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネートを含むものである。そして、ポリメリックMDIは、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネートと、メチレンジフェニルイソシアネート(以下、MDIという)とを混合したものである。MDIは、1分子中にベンゼン環を2個有するもので、2核体と言われているものである。
本発明のポリウレタン樹脂の原料であるポリオールは、水酸基価が80〜350mgKOH/gの範囲であり、通常硬質ポリウレタン用として用いられるものと比較して低い。そのため、水酸基同士の分子の間隔がより長くなって、架橋が少なくなり軟らかくなる。そのため、レール敷設用樹脂成形体1のばね定数が減少して、同じ荷重でも変形しやすくなるので振動を吸収することができ、また、振動エネルギー(運動エネルギー)を熱エネルギーに変えることができるので(ダッシュポット効果)、振動を減衰させることができる。
レール敷設用樹脂成形体1の繊維は、ガラス繊維が用いられている。このガラス繊維は、長繊維でも良く、短繊維でも良い。また、この繊維は配向しているものでも良く、配向していないものでも良い。なお、ガラス繊維以外の繊維を用いても良い。
そして、ポリオールとイソシアネートを混合して、反応させてポリウレタン樹脂とする。レール敷設用樹脂成形体1では、ポリオールとイソシアネートとを反応させる際に、ガラス繊維を内部に存在するようにして、成形後にはガラス繊維が含有されている状態となる。
本実施形態のポリウレタン樹脂部10は、比例限度圧縮強さが2.5であって、1.0〜3.0MPaの範囲内であり、また、静的バネ定数は45kN/mmであって、5〜50kN/mmの範囲内である。そのため、ポリウレタン樹脂部10は強度と制振効果を両立させることができる。
なお、説明は省略するが、これらの物性の確認は、繊維部23を含有させないでポリウレタン樹脂部10のみで成形したものを用いて試験して行われる。
ウレタン樹脂部10は、成形の際に発泡を行うことにより、発泡樹脂とすることができる。また、繊維以外の他の添加剤を添加することができる。
次に、レール敷設用樹脂成形体1の製造方法について説明する。
レール敷設用樹脂成形体1は、図2、図3に示すような連続成形ライン50を用いて製造される。連続成形ライン50には、繊維供給工程51、樹脂含浸工程52、成形工程53、引取部55を有している。
そして、繊維供給工程51から引取部55へ向かって進むように連続的に繊維部23を供給し、引取部55に引き取られて出来上がった成形品41が出てくる。なお、連続成形ライン50を示した図2、図3においては、左から右へと工程が進む。
繊維供給工程51は、繊維部23となる繊維を連続的に供給する部分であり、図示は省略しているが、ガラス長繊維をボビンなどに巻きつけておき、これから繰り出して供給される。また、繊維供給工程51には、複数本のガラス長繊維が束状に供給され、このガラス長繊維は樹脂含浸工程52へと進む。
樹脂含浸工程52は、噴霧ノズル60と含浸ロール61と揉み板62を有している。そして、噴霧ノズル60から樹脂液を繊維部23に向けて噴霧し、その後、含浸ロール61を通過させて揉み板62で揉むことにより、樹脂液を全体に均一に行き渡るようにする。
そして、繊維部23は、成形工程53に供給される。成形工程53は、4つの無端ベルト63、64、65、66を有しており、この4つの無端ベルト63、64、65、66の内側に成形通路68が形成される。無端ベルト63、64、65、66の表面は平面状であり、成形通路68の断面形状はほぼ長方形状となっており、樹脂存在部20の断面形状に合わせている。また、上下の無端ベルト63、64は左右の無端ベルト65、66よりも幅広であり、樹脂存在部20の断面形状は上下の幅(厚み)より横方向の幅の長さの方が長い。
成形の際には無端ベルト63、64、65、66が作動する。そして、無端ベルト63、64、65、66が作動したときの内側の進行方向及び速度は、繊維部23の進行方向及び速度と同じである。したがって、無端ベルト63、64、65、66と、成形途中の樹脂との間の摩擦を小さくすることができる。
また、無端ベルト63、64、65、66によって形成される成形通路68は、樹脂液の硬化に必要な程度に加熱されている。そして、繊維部23に含浸された樹脂液は、成形通路68内で硬化する。この樹脂液には発泡剤が添加されているので、この硬化の際に発泡する。
成形通路68を通過して硬化した樹脂は、引取部55によって引き取られる。引取部55では、上側ベルト55aと下側ベルト55bが設けられており、樹脂存在部20が上側ベルト55aと下側ベルト55bとの間に挟まれた状態で作動する。
そして、カッター40で所定の長さに切断され、切断された成形品41には表面仕上げなどが行われて、レール敷設用樹脂成形体1ができあがる。
すなわち、連続ガラス長繊維を束状にする工程と、束状のガラス長繊維にポリオールとイソシアネートを原料とする液体樹脂を含浸する工程と、液体樹脂を含浸させたガラス長繊維を型内に導入して液体樹脂を硬化させ、所定の長さに切断する工程を有する方法により、レール敷設用樹脂成形体1を連続的に製造することができる。
本実施形態のレール敷設用樹脂成形体1に用いられるポリオールは、水酸基価が80〜350mgKOH/gの範囲であり、官能基数が2.0〜3.5の範囲のものが用いられている。そのため、レール敷設用樹脂成形体1のポリウレタン樹脂は、従来のものと比べて多少軟らかいがある程度の硬さがあるので、発泡の内圧力に耐えることができ、成形時に成形工程53から出た後に発泡の内圧力によって膨らむ後膨れの発生や、成形品に発生する亀裂を防止することができ、安定して製造することができる。また、このように成形された成形品は、制振性に優れるものである
上記した実施形態では、レール敷設用樹脂成形体1は積層体でなかったが、図4、図5、図6に示されるように、成形後に重ね合わせて積層体とすることができる。
図4に示される第2の実施形態のレール敷設用樹脂成形体2は、レール敷設用樹脂成形体1と同じ原料により製造されたものを複数枚準備し、これを重ねて製作されたものである。
また、図5に示される第3の実施形態のレール敷設用樹脂成形体3では、レール敷設用樹脂成形体1と同じ原料により製造された軟質樹脂部30と、軟質樹脂部30よりも硬い硬質樹脂部31とを用い、軟質樹脂部30と硬質樹脂部31とを積層して製造されるものである。レール敷設用樹脂成形体3が軟質樹脂部30及び硬質樹脂部31を上下に積層したものである。
さらに、図6に示される第4の実施形態のレール敷設用樹脂成形体3aのように、硬質樹脂部31を上下に配置し、中間に軟質樹脂部30を配置することもでき、硬質樹脂部31によって上下から軟質樹脂部30を挟むようにして積層することもできる。
図4、図5、図6に示されるレール敷設用樹脂成形体2、3、3aでは、積層する枚数を変えることにより、必要な厚みのものを製造することができる。特に、レール敷設用樹脂成形体3では、軟質樹脂部30と硬質樹脂部31とが用いられているので、高強度としつつ制振効果を高めることができる。
上記した実施形態のレール敷設用樹脂成形体1、2、3、3aでは、用いられる繊維部23は長繊維であるが、短繊維を用いることができる。
図7に示す、本発明の第5の実施形態のレール敷設用樹脂成形体4は、ポリウレタン樹脂部10と繊維部23とを有しているが、繊維部23は、上記したものとは異なり、短繊維が用いられている。
また、レール敷設用樹脂成形体4の製造は、金型などの成形型を用いて行われる。具体的には、原料を成形型に充填して、圧縮・加熱して成形される。
繊維部23には、ガラス繊維を有する樹脂成形体を破砕したものが用いられる。具体的には、繊維強化ポリウレタン樹脂の成形品を粉砕して、粉砕によってできる粉状体を前記成形型に充填する。そうすると、粉砕によってできる粉状体に含まれる繊維が繊維部23となる。
粉砕して用いるガラス繊維が添加されている樹脂は、どのようなものでも用いることができるので、長期間使用して廃材となったものや、製造時に発生するロスなどを再利用することができる。なお、この場合、再利用する樹脂の材質はポリウレタン樹脂が望ましい。このように、レール敷設用樹脂成形体4には、繊維強化ポリウレタン樹脂の成形品を粉砕したものを用いるので、リサイクル性に優れる。
また、上記のガラス繊維が添加されている樹脂の粉砕の程度はどのようなものでもよく、平均粒径が1mm以上の粒状となるように粉砕してもよく、また、平均粒径が1mm未満の粉状となるように粉砕してもよい。なお、平均粒径が1mm以上の場合には、平均粒径が5mm以下となるようにすることが望ましい。
ポリウレタン樹脂は発泡させることができる。発泡することにより、比重を小さくすることができる。なお、発泡倍率は用途に応じて調整することができる。
本実施形態のレール敷設用樹脂成形体4の成形方法は、特に限定されるものでないが、以下に示すように、所定の型を用いて個別に成形する方法を採用することができる。
具体的には、ポリオール及びイソシアネートと、必要に応じて発泡剤や触媒などを所定の量添加して、ミキサーなどで混合して樹脂液を調整する。そして、成形型に、この樹脂液とガラス繊維とを入れ、その後、発泡、硬化させて成形する。
そして、廃材などとなったガラス繊維が添加された樹脂を用いる場合には、粉砕された樹脂を、成形の際に成形型に入れて行うことができるので、容易に成形することができる。なお、粉砕した樹脂の粉粒体の粒径によって、樹脂液と粉砕した樹脂の配合割合を変更することができる。
さらに、成形型を用いて成形する場合には、樹脂液の硬化の際に、圧縮した状態で成形することができる。かかる場合には、成形されたポリウレタン樹脂成形体の形状や比重が安定する。
上記のように成形されたレール敷設用樹脂成形体4は、軌道に用いる部材に用いることができる。具体的には、図8に示すように、まくら木72が支持される部分に取り付けられるパッキンとして用いることができる。
なお、パッキンとは、レールとまくら木の間などに設置することにより、隙間を調整したり、振動を低減させるために用いる部材である。そして、パッキンはレールを敷設する際に設置することもできるが、レールを敷設した後に設置することもできる。レールとまくら木の間にパッキンを入れることにより、レール使用によるまくら木の摩耗や変形、締結部分のゆるみなどによりできる、まくら木とレールの間の隙間などを埋めることができる。
すなわち、ガラス繊維を有する樹脂成形体を破砕する工程と、前記破砕された樹脂破砕物と、ポリオールと、イソシアネートとを成形型に充填して、成形型内で硬化させる工程を有する方法により、レール敷設用樹脂成形体4を製造することができる。
(実施例1)
実施例1のレール敷設用樹脂成形体3を、以下の方法で成形した。
ポリオールとして、2種類のものを用いてウレタン樹脂液U1を調整した。具体的には、ポリオールP1(住化バイエルウレタン社製 SBUポリオール610J)を50部、ポリオールP2(住化バイエルウレタン社製 スミフェン1600U)を50部と、イソシアネート(住化バイエルウレタン社製 スミジュール44V20)を94部、製泡剤(東レシリコーン社製 SRX295)を1.0部、発泡剤としての水を0.8部、有機すず触媒(三共有機合成社製 SCAT31A)を0.2部を配合した。そして、それらを混合したものをミキサーで均一分散してウレタン樹脂液U1を調整した。
ウレタン樹脂液U1のポリオールは、2種類のポリオールP1、P2を混合したものであり、混合されたポリオールの水酸基価が316mgKOH/gであり、官能基数が2.9である。また、イソシアネートのNCOは31%である。
次に、このウレタン樹脂液U1を、ガラス繊維の束に噴霧し、揉み板62によって、ガラス繊維同士の間にウレタン樹脂液U1をしみこませる。さらに、このウレタン樹脂液U1がしみこんだガラス繊維を成形通路68に通過させ、発泡、硬化させてウレタン樹脂液U1を原料とする成形体S1を成形する。
このときに用いられるガラス繊維の番手は9200texである。また、樹脂の発泡倍率は2.5倍であり、成形後の比重は0.74である。
成形体S1の曲げ強さは134MPa、曲げヤング率は7950MPa、縦圧縮強さは53MPa、せん断強さは10MPa、静的バネ定数は48.5kN/mmである。
また、ウレタン樹脂液U1とは別に、ウレタン樹脂液Uzを調整し、ウレタン樹脂液Uzを原料とする成形体Szを成形する。ウレタン樹脂液Uzの配合は、ウレタン樹脂液U1と比較して、使用するポリオールを、ポリオールP1(住化バイエルウレタン社製 SBUポリオール610J)を100部に変更し、他の配合は同じとしたものである。
このときに用いられるガラス繊維の番手は9200texであり、成形体S全体に対するガラス繊維の割合は52重量%である。また、樹脂の発泡倍率は2.5倍であり、成形後の比重は0.74である。
成形体Szの曲げ強さは142MPa、曲げヤング率は8100MPa、縦圧縮強さは58MPa、せん断強さは10MPa、静的バネ定数は80.0kN/mm。
そして、成形体S1が上側となるように、成形体S1と成形体Szとを上下に2層に積層して、実施例1のレール敷設用樹脂成形体3を形成した。
(実施例2)
実施例2のレール敷設用樹脂成形体3を、以下の方法で成形した。
ポリオールとして、2種類のものを用いてウレタン樹脂液U2を調整した。具体的には、ポリオールP1(住化バイエルウレタン社製 SBUポリオール610J)を20部、ポリオールP2(住化バイエルウレタン社製 スミフェン1600U)を80部と、イソシアネート(住化バイエルウレタン社製 スミジュール44V20)を64部、製泡剤(東レシリコーン社製 SRX295)を1.0部、発泡剤としての水を0.8部、有機すず触媒(三共有機合成社製 SCAT31A)を0.2部を配合した。そして、それらを混合したものをミキサーで均一分散してウレタン樹脂液U2を調整した。
ウレタン樹脂液U2のポリオールは、2種類のポリオールP1、P2を混合したものであり、混合されたポリオールの水酸基価が190mgKOH/gであり、官能基数が2.5である。また、イソシアネートのNCOは31%である。
次に、このウレタン樹脂液U2を、ガラス繊維の束に噴霧し、揉み板62によって、ガラス繊維同士の間にウレタン樹脂液U2をしみこませる。さらに、このウレタン樹脂液U2がしみこんだガラス繊維を成形通路68に通過させ、発泡、硬化させてウレタン樹脂液U2を原料とする成形体S2を成形する。
このときに用いられるガラス繊維の番手は9200texであり、成形体S2全体に対するガラス繊維の割合は51重量%である。また、樹脂の発泡倍率は2.0倍であり、成形後の比重は0.9である。
成形体S2の曲げ強さは67MPa、曲げヤング率は3400MPa、縦圧縮強さは15MPa、せん断強さは4.5MPa、静的バネ定数は12kN/mmである。
そして、成形体S2が上側となるように、成形体S2と成形体Szとを上下に2層に積層して、実施例2のレール敷設用樹脂成形体3を形成した。
(実施例3)
実施例3のレール敷設用樹脂成形体4を、以下の方法で成形した。
ポリオールは、上記ウレタン樹脂液U1、U2とは別のものを用いた。具体的には、ポリオールP3(住化バイエルウレタン社製 SBUポリオール0475)を100部と、イソシアネート(住化バイエルウレタン社製 スミジュール44V20)を40部、有機すず触媒(三共有機合成社製 SCAT31A)を0.1部を配合した。そして、それらを混合したものをミキサーで均一分散してウレタン樹脂液U3を調整した。
ウレタン樹脂液U3のポリオールの水酸基価が85mgKOH/gであり、官能基数が2.2である。また、イソシアネートのNCOは31%である。
粉砕されたガラス繊維入りのポリウレタン樹脂と、上記のウレタン樹脂液U3を金型に入れて、硬化させて成形し、成形体S3を成形する。また、S3の成形後の比重は0.9である。
成形体S3に用いる粉砕樹脂は、大きさ2〜5mmの粒状であり、また、粉砕樹脂とウレタン樹脂液U3との混合比は60:40であり、成形体S3全体に対するガラス繊維の割合は51重量%である。
成形体S3の曲げ強さは67MPa、曲げヤング率は3400MPa、縦圧縮強さは15MPa、せん断強さは4.5MPa、静的バネ定数15kN/mmである。
(比較例1)
比較例1の成形体を、以下の方法で成形した。
比較例1の成形体は、ウレタン樹脂液Uzにより成形された成形体Szを用いた。
このときに用いられるガラス繊維の番手は9200texである。また、樹脂の発泡倍率は2.5倍であり、成形後の比重は0.74である。
(制振性評価)
図9、図10に示される評価システム70を用いて制振性を評価した。評価システム70には、H型鋼からなる2本の模擬鉄桁71が設けられ、2本の模擬鉄桁71の間隔は1350mmである。そして、評価対象のまくら木72を2本の模擬鉄桁71の上に載せる。
評価対象のまくら木72(実施例1〜3、比較例1)の形状は、140mm×200mm×1500mmの角柱状であり、実施例1、実施例2については、各層の厚みを半分の厚みとしている。また、実施例3については、図10に示されるように、比較例1のまくら木72を用い、2本の模擬鉄桁71に対応する位置に実施例3の成形体であるパッキン74を取り付けたものを使用した。実施例3のパッキン74の形状は、30mm×200mm×500mmの角板状である。
評価対象のまくら木72の上であって、まくら木72の長尺方向の150mm内側には、鋼板73が配置される。そして、模擬鉄桁71及び鋼板73にはセンサー75、76が配置され、それぞれの振動を検知することができる。また、評価システム70には、振動計測器77及びパソコン78が設けられ、センサー75、76からの信号を振動計測器77によって入力することができ、さらに振動計測器77からの信号をパソコン78によって演算解析することができる。
そして、実施例1〜3、比較例1のまくら木72について、模擬鉄桁71上にセットして、鋼板73をインパルスハンマー79により叩いて振動を発生させて、それぞれのまくら木72の制振性を評価した。具体的には、それぞれのまくら木の振動減衰量(周波数応答関数のオーバーオール値)を確認した。
その結果、比較例1では、振動減衰値が7.2dBであったのに対し、実施例1では10.5dB、実施例2では12.4dB、実施例3では10.2dBとなった。そして、実施例1〜3では、比較例1と比較して3.0〜5.2dBの差があり、制振性に効果があることが確認された。
本発明に関連する第1の実施形態におけるレール敷設用樹脂成形体を示した斜視図である。 連続成形ラインを示した斜視図である。 連続成形ラインを示した模式図である。 本発明に関連する第2の実施形態におけるレール敷設用樹脂成形体を示した斜視図である。 本発明の第3の実施形態におけるレール敷設用樹脂成形体を示した斜視図である。 本発明の第4の実施形態におけるレール敷設用樹脂成形体を示した斜視図である。 本発明に関連する第5の実施形態におけるレール敷設用樹脂成形体を示した斜視図である。 本発明に関連する第5の実施形態におけるレール敷設用樹脂成形体の使用状態を示した斜視図である。 評価システムを示す模式図である。 評価システムを示す模式図である。
1、2、3、3a、4 レール敷設用樹脂成形体
10 ポリウレタン樹脂部
23 繊維部
30 軟質樹脂部
31 硬質樹脂部
72 まくら木
74 パッキン

Claims (3)

  1. 硬質樹脂部と軟質樹脂部とを有し、硬質樹脂部及び軟質樹脂部は層状となって積層体を形成するものであり、軟質樹脂部は、ポリオールとイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタン樹脂部に、繊維部を含有させたポリウレタン樹脂成形体が用いられており、
    ポリオールは、水酸基価が80〜350mgKOH/gであり、官能基数が2.0〜3.5であり、ポリオールとイソシアネートとの混合比を、1:1.1〜1:0.4としたものであることを特徴とするレール敷設用樹脂成形体。
  2. 硬質樹脂部を上下に配置し、中間に軟質樹脂部を配置したものであることを特徴とする請求項に記載のレール敷設用樹脂成形体。
  3. 繊維はガラス長繊維が用いられて所定の方向に配向していることを特徴とする請求項1又は2に記載のレール敷設用樹脂成形体。
JP2005364932A 2005-12-19 2005-12-19 レール敷設用樹脂成形体 Active JP4860256B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005364932A JP4860256B2 (ja) 2005-12-19 2005-12-19 レール敷設用樹脂成形体
KR1020060129334A KR101275967B1 (ko) 2005-12-19 2006-12-18 레일 부설용 수지 성형체, 및 레일 부설용 수지 성형체의제조 방법
EP06026209A EP1798247B1 (en) 2005-12-19 2006-12-18 Resin molded article for laying rails and method for producing the same
AT06026209T ATE525411T1 (de) 2005-12-19 2006-12-18 Harzgeformter artikel zum verlegen von gleisen und verfahren für dessen herstellung
CN2006101718382A CN1995105B (zh) 2005-12-19 2006-12-19 轨道铺设用树脂成型体以及轨道铺设用树脂成型体的制造方法
HK08100020.6A HK1105986A1 (en) 2005-12-19 2008-01-02 A resin molded article for constructing a rail and a method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005364932A JP4860256B2 (ja) 2005-12-19 2005-12-19 レール敷設用樹脂成形体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007169326A JP2007169326A (ja) 2007-07-05
JP4860256B2 true JP4860256B2 (ja) 2012-01-25

Family

ID=37909483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005364932A Active JP4860256B2 (ja) 2005-12-19 2005-12-19 レール敷設用樹脂成形体

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1798247B1 (ja)
JP (1) JP4860256B2 (ja)
KR (1) KR101275967B1 (ja)
CN (1) CN1995105B (ja)
AT (1) ATE525411T1 (ja)
HK (1) HK1105986A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101323701B (zh) * 2008-05-23 2010-06-23 南京林业大学 长玻璃纤维增强的硬质聚氨酯合成材料轨枕及其制备方法
CN101942786B (zh) * 2010-08-25 2012-06-27 北京科聚化工新材料有限公司 一种铁轨垫板及其制备方法
US9580598B2 (en) * 2011-03-25 2017-02-28 Covestro Llc Polyurethane composites produced by a vacuum infusion process
CN103497503B (zh) * 2013-09-27 2016-06-22 北京中铁润海科技有限公司 一种轻质复合轨枕及其制备方法
US20170021596A1 (en) * 2015-05-05 2017-01-26 Sunrez Corp. Fiber Reinforced Core
CN106349446B (zh) * 2016-08-17 2018-12-25 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 一种高纤维含量纤维增强聚氨酯硬泡合成板材及其制作方法
US20220056232A1 (en) * 2018-09-14 2022-02-24 Sekisui Chemical Co., Ltd. Curable resin composition, resin molded body and method for producing resin molded body
KR102347857B1 (ko) * 2021-04-05 2022-01-07 (주) 동양이화 합성 철도 침목의 제조방법 및 그에 의해서 제조된 합성 철도 침목
CN113969554B (zh) * 2021-12-08 2022-12-02 杭州萧山金鹰交通设施有限公司 一种护栏及其制作工艺

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5234975A (en) * 1989-01-31 1993-08-10 Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. Composition superior in quick-curing for fiber-reinforced polyurethane resin
DE4015714A1 (de) * 1990-05-16 1991-11-21 Bayer Ag Thermoplastische pu-schaeume mit glasfaserverstaerkung
DE4035610A1 (de) * 1990-11-09 1992-05-14 Basf Ag Verfahren zur herstellung von faserverbundwerkstoffen
JP3117545B2 (ja) * 1992-07-21 2000-12-18 積水化学工業株式会社 防振枕木
JPH1037102A (ja) * 1996-07-23 1998-02-10 Torii Kasei Kk 樹脂製枕木
JP2000085043A (ja) * 1998-09-14 2000-03-28 Sekisui Chem Co Ltd 合成樹脂積層体及び枕木
JP2000167966A (ja) * 1998-12-04 2000-06-20 Sekisui Chem Co Ltd 複合材料及び枕木
JP2000204267A (ja) * 1999-01-12 2000-07-25 Sekisui Chem Co Ltd 複合材料、その製造方法及び合成枕木
JP2000281745A (ja) * 1999-03-31 2000-10-10 Bando Chem Ind Ltd 発泡ポリウレタンエラストマー、防振材及び鉄道用パッド
KR100674461B1 (ko) * 2000-04-14 2007-01-30 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 제진재용 수지 조성물, 제진재 및 차음 부재
JP4031632B2 (ja) * 2001-10-31 2008-01-09 三菱重工業株式会社 繊維強化型プラスチックの製造方法
JP2003206502A (ja) * 2001-11-07 2003-07-25 Sekisui Chem Co Ltd 鉄道用枕木及びその製造方法
CN1189498C (zh) * 2002-08-31 2005-02-16 海洋化工研究院 一种硬质聚氨酯浇注材料
JP2004358809A (ja) * 2003-06-04 2004-12-24 Sekisui Chem Co Ltd 樹脂成形品
JP4456376B2 (ja) * 2004-02-12 2010-04-28 ニチアス株式会社 ポリオール組成物及びその組成物を用いるガラス繊維強化硬質ポリウレタンフォーム

Also Published As

Publication number Publication date
CN1995105B (zh) 2011-05-04
EP1798247B1 (en) 2011-09-21
JP2007169326A (ja) 2007-07-05
EP1798247A1 (en) 2007-06-20
ATE525411T1 (de) 2011-10-15
CN1995105A (zh) 2007-07-11
HK1105986A1 (en) 2008-02-29
KR20070065230A (ko) 2007-06-22
KR101275967B1 (ko) 2013-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4860256B2 (ja) レール敷設用樹脂成形体
RU2144546C1 (ru) Новые гибкие пенополиуретаны
US5928772A (en) Panel material and method of manufacturing the same
RU2573676C2 (ru) Полиуретановый балластный слой, способ получения такого слоя и его применение
US20080311336A1 (en) Foam Laminate Product and Process for Production Thereof
WO2000050233A1 (fr) Materiau composite et objet synthetique utilisant ce materiau
CN102561114A (zh) 一种聚氨酯铁路道床、及其制备方法和应用
JP2008208369A (ja) 低い嵩密度を有するポリウレタン軟質発泡材料の製造方法
KR20090112288A (ko) 내부 복합 단열 벽체 및 이의 제조 방법
CN111491783A (zh) 纤维增强复合材料及其生产方法
US20210212491A1 (en) Under sleeper pad
EP3478495B1 (en) Polyurethane concrete sandwich components and method for preparing the same
KR20060043689A (ko) 섬유 강화 수지 성형품의 제조 방법, 및 이 제조 방법에 의해 얻어진 섬유 강화 수지 성형품 및 합성 수지 침목
CN109153808A (zh) 纤维增强的泡沫材料
CN103068546B (zh) 用消费后的地毯纤维制备聚氨酯泡沫地板覆盖产品的方法
JP2006083355A (ja) 繊維強化樹脂構造物、並びに、まくら木
JP2015530939A (ja) 管内にフォームを連続的に製造するための方法
JP6121159B2 (ja) 植物繊維で補強された発泡ポリウレタン成形品およびその製造方法
JP6227521B2 (ja) バラストの製造方法
KR20200059020A (ko) 침목 패드용 다층형 폴리우레탄 발포 시트 및 이의 제조방법
EP4245498A1 (en) Fender liner and manufacturing method thereof, and vehicle
JP7414061B2 (ja) ポリウレタンフォーム、及び車両用防音材
WO2023171183A1 (ja) 防音材、防音構造および防音材の製造方法
EP3717824B1 (en) Insulation boxes
JP2006063150A (ja) ポリウレタン樹脂成形体、並びに、ポリウレタン樹脂成形体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080819

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110414

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110421

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110606

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110630

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110818

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111013

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111102

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4860256

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141111

Year of fee payment: 3