JPH04505486A - 多成分樹脂の塗布方法と装置およびその使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 多成分樹脂の塗布方法と装置およびその使用本発明の課題は、圧縮すべき多孔性 の粒状材料、特に圧縮した後任意にトントンとたたくことなどにより密にすべき ばら材料に、多成分樹脂を塗布する方法および装置である。そのような典型的な 材料は、例えば鉄道車両用の砂利、そのようなｆｌｌｋ＋１−ヒのより微細な粒 状の他の石堆積物、並びに水透過性を失わずに＝緒に接合すべき道路建設用の砂 および小石堆積物である。鉄道車両用の砂利については、本出願人によるドイツ 特許出願Ｐ３９４１１４１．９によれば、接合は特に軟質の領域と硬質の領域の 間の移行域で達成される。本出願人によるドイツ特許出願Ｐ４０１４５２９．８ によれば、さらに接合は特にカーブで、砂利Ｆの鉄道まくら木の横滑り抵抗を増 大させるのに意味かあるだろう。本出願人によるドイツ特許出願Ｐ３９４１１４ ２．７によりば、鉄道線路の騒音吸収および／または清浄性を増加させるために 、そのような砂利上のより微細な粒状の堆積物は多成分樹脂を用いて接合される 。特に、水透過性や多孔性を保持しなからの小石や砂の接合は迅速な地表廃水を 保証し、それにより雨でも交通騒音を４ｍさせるために行なわわる。

これら全ての場合、並びに多成分樹脂を用いて多孔性の粒状材料やぼら材料を接 合するための同様な塗布分野においては、少なくとも上部では全域に亙って各部 分かぬわていてそして少なくとも接触点では接着橋か形成されるように、てきる たけ均一に充分な量の該多成分樹脂を塗布することが要求される。多成分樹脂の いかなる過剰分も下へ流れ出して更にそこの材料を被覆することになる。決して 空隙に充填してはならない。というのは、このことは接合されたばら材料の多孔 性および水や他の液体に対するその透過性を妨げるだろうから。従って、多成分 樹脂はあまり高粘性であるべきではないし、またできることならチキソトロープ でもあるべきではない、充分な深さのばら材料層が多成分樹脂を用いて容積全部 に充填されるのではなく被覆された後にのみ、硬化反応が生じなければならない 、多成分樹脂は一搬に、処理された時におそらく皮膚や粘膜の刺激をもたらす非 常に反応性の−であるので、霧（吹付ζづによる霧）の形成を抑えるかあるいは 完全に避けるべきである。さらに、トンネル内または密閉された空間内での処理 は溶済りを使用しないで行なうへきである。即座にあるいは後で蒸発する溶剤は てきることなら回避すべき環境上の負荷をもたらすので、原則としてこの要件は 野外にも通用できる。それにもかかわらず、多成分樹脂は材料および賃金の経費 をできるたけ低く抑えるために迅速に、簡便にかつ安全に塗布できなければなら ない。

この相反する意味を持ち、困難で部分的に矛盾する課題は、成分を互いに物理的 に分離して比較的高圧て混合室に供給し、混合室内で乱流手段により混合し・。

そしＣ混合物として比較的低圧で層流の薄いカーテンとして材料に塗布する、と いう驚くほど簡便な方法で解決することができる。

好ましくは、成分および任意に適切な添加剤を選択することにより、混合物の粘 度は３００〜１０００ｍ１００Ｏに増加するか表面張力は減少することかもたら される。これら二つの特性は、混合物の薄いカーテンが霧を生しるほど遠くには 崩壊しないことに寄与する。

ここで、成分および添羞績すは溶剤等を含まないべきである。さらに、溶剤の添 加は完全にやめるべきである。

比較的低圧でのファンスプレーノズル操作は、層流で出てくる混合物の薄いカー テンを発生させるのに特に通している。適切なファンスプレーノズルは、例えば ハンブルグのスブレインクシステムドイツ有限会社（Ｓｐｒａｙｉ■５ｙｓｔ、 ｅ＋ｎｓ　Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ　ＧｍｂＨ）により、フラットジェット（Ｆ ｌａｔＪｅｔＲ）ノズルおよびフラッドジェット（ＦｌｏｏｄＪａｔ”）ノズノ Ｌ／を配だのもとに提供される、水やフラッシング水溶液などの通常の低粘度物 質を用いる時、これらのファンスプレーノズルは相当量の霧を含む微細な液体粒 子の薄いカーテンを与える。該ファンスプレーノズルを用いて、得られたカーテ ンがあまり早く崩壊せずかつ霧を生じないようにして多成分樹脂を放出すること かできるとは、当初は予測できなかった。特に、混合物がノズルから出てくる時 はんの２〜６パール（好ましくは３．５〜５バール）の圧力かあれば、層流の混 合物の薄いカーテンか得られる。このカーテンは通常少なくとも際には比較的大 きな液滴となるが、決して回避すべき霧にはならない。

ファンスプレーノズルからの放出に先立って、操作の中断による物質の損失をて きるだけ低く抑えるために、生成する各混合物の量ができるたけ少なくなるよう に、多成分樹脂の個々の成分をできるだけ迅速かつ強力に混合しなければならな い。こうして、本発明によれば、成分を混合室内で乱流で混ぜ合わさなければな らない。静止型混合器は特に価値があることがわかっている。二わらは連続する 左回りと右回りのらせんのある比較的短い管（パイプ）であり、それにより成分 の乱流と完全な混合をもたらす。

本発明によれば、静止型混合器への個々の成分用の供給路は比較的高圧でなけれ ばならない。３０〜２００バール（好ましくは５０〜１５０バール）の圧力か適 切であることか判明している。この比較的高い圧力は静止型混合器内で非常に減 少するのて、最終混合物はファンスプレーノズルからたった２〜６バールの残留 圧力で出−Ｃぐる。

多成分樹脂の混合室または静置混合器内での滞留時間は、実質的に最終混合物の いわゆる可使時間よりも短い。従って、本発明に従うやり方でばら材料に塗布さ れた混合物は、ばら材料の充分に厚い層を拡かり濡れながら通過するのに充分な 時間、その比較的低い粘度を維持する。

しかしながら、多成分樹脂の成分が管路から混合室までのうちに接触したり、あ るいはまた供給路内で反応するのは決して許されない。従って、成分用の各分離 供給路を逆止め弁により確実にするのは都合がよい、さらに、これらの各供給路 を代りに逆止め弁で確実にされた圧縮空気路にそれぞれ接続することは最も好都 合である。故意にあるいは目的もなく一つの成分が止められれるかまたは一成分 の供給か中断された場合に、圧縮空気は供給路から混合室への放出およびそこか らファンスプレーノズルへの放出をもたらす。短時間ののち、液体−空気混合物 の薄いカーテンはそこから出てきて、直ちに視覚的な意味でも聴覚的な意味でも 認知でき、処理操作全体の中断を結果とし・てもたらすことになる。

管路および混合室もまた処理操作の意図した中断または完了により圧縮空気によ ってきれいになる。溶剤を用いたそれ以上の清浄は通常必要としない。

従って、本発明の目的は第一に上記の方法請求項に従う方法である。本発明の他 の目的は、 ａ）比較的高圧下にある成分用の分離供給路、ｂ）混合室、好ましくは静止型混 合器として設計されたもの、Ｃ）比較的低圧用のファンスプレーノズル、ｄ）好 ましくは成分用供給路に至る分離圧縮空気路、およびｅ）各成分用供給路の先端 と末端並びに圧縮空気路中に設けられた逆止め弁、から構成される、該方法を実 施するための装置である。

こうして、最も簡便な場合には装置は、比較的高圧下にある成分用の分離供給路 、混合室および比較的低圧用のファンスプレーノズルから構成される。好ましく は装置は成分用供給路に至る分離圧縮空気路を有する。便宜上、各成分用供給路 および圧縮空気路は逆止め弁によって確実にされているので、混合室およびファ ンスプレーノズル以外の装置部分への−乃至全成分の故意でない浸透が回避され る。

静止型混合器を使用する時には、装置は比較的簡単かつ容易に操作することがで き、よって手動操作が非常に好適である。装置の供給は好ましくは柔軟な管（チ ューブ）を用いて成し遂げる。こうして、二成分樹脂では成分用の二つの管と圧 縮空気用の一つの管で充分である。

好ましい多成分樹脂は、エポキシ樹脂接着剤並びにポリウレタン樹脂接漬寄１で ある。特殊な使用では三つ目もしくは四つ目の液体成分か容易に用いられるかも しれない。そこでは特に、表面張力、粘度および反応時間か各々の特別の事態に 合わされることになる、さもないとこれらの添加成分は予備混合で主成分の安定 性を減少させることとなる。

他の添加成分は、ある一定の場所または特に危険な領域でのみ使用することを意 図した、難燃剤、脱泡剤、有色顔料の懸濁液などであフてもよい。

添付書類の図１には、Ａ成分およびＢ成分を有する二成分樹脂を塗布するための 本発明に従う装置が図示されている。

この図において、 ｌは、ファンスプレーノズルを表し、 ２は、静止型混合器を表し、 ３Ａは、Ａ成分用の供給路を表し、 ３Ｂは、Ｂ成分用の供給路を表し、 本発明の別の目的は、多成分樹脂の塗布方法および装置の利用であり、ａ）鉄道 線路の騒音吸収および／または清浄性を増大させるためであって、そこでは粒径 か直径６３ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以下の範囲の石堆積物を鉄道に用いて 、多成分エポキシ樹脂展着接着剤を吹き付けることにより圧縮する、ｂ）砂利上 の鉄道まくら木の横滑り抵抗を増大させるためであって、そこでは砂利に多成分 エボキシ樹脂展着接着剤または多成分ポリウレタン樹脂接着剤を吹き付ける、お よび Ｃ）軟質の鉄道線路と硬質の鉄道線路の間の移行を円滑にするためであって、そ こでは硬質線路の末端に続く軟質線路を、多成分エボキシ樹脂展着接着剤または 多成分ポリウレタン樹脂接着剤を吹き付けることにより圧縮し、かつ塗布する接 着剤の量を減らすことにより圧縮を硬質線路から遠ざかるにつれて漸減的に達成 する、 ｄ）水透過性および多孔性を保持しながら、道路建設における小石および砂を接 合するためである。

鉄道線路の騒音吸収および／または清浄性を増大させるためには、粒径が直径６ ３ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以下の範囲の石堆積物を鉄道に用いて、多成分 エボキシ樹脂展着接着剤を吹き付けることにより圧縮する。

粒径の範囲が狭いために、この方法に従って形成された層は比較的多量の空隙を 有するにもかかわらず圧縮されている。なぜならば、展着接着剤が粒の周りを移 動し、よって常に粒の接触点に達し、硬化後粒を二緒に結合するが、その前に任 意に下の次の粒の方に流れ出すなど一粒表面に沿って着実に移動するものの空隙 を満たすことがないからである。この関係で重要なのは粒径の範囲であって−好 ましくは２５ｍｍ以下、より好ましくは２０ｍｍ以下であり一任意に存在する砂 利の粒径よりもずっと小さく、モして粒径範囲は、騒音吸収と清浄性のどちらが より望ましいか、どっちがより良いと思うかにも依るが、両機能とも同様にうま 〈働くように一律に選択してもよい。

一般に、粒径は１：２〜１：３の粒径比《最小粒対最大粒）に限定されるだろう 。２〜４ｍｍ、４〜１１ｍｍおよび８〜１６ｍｍの粒にすることが好都合である のか判明している。

また、石堆積物は層を種々に変えて何度も用いてもよい。ここで、粒径が下から 上に増大するならば、騒音吸収が改善される。騒音は下方に向かって分かれさせ らわて消失する。

石堆積物は丸い粒もしくは石片から構成されていてもよい。

層は、王として建物の上および中、並びに橋の上やトンネルの中、特に堅い道路 、すなわち鉄道がコンクリート上に設けられている所で騒音吸収に役立つことに なる。層は主に鉄道の駅で清浄性に役立つことになる。層表面の堅さ一圧縮の深 さは吹付塗布する接着剤の量により調節することができるーは、例えば蒸気噴射 吹き出しおよび同様の吸い込みによる清浄を可能にする。

重大な利点は、本発明に従フて生成した層の水はけがよいことである。これはコ ンクリートや鉄鋼で作られた従来公知の層では事実ではない。

他の利点は、まくら木の修理等のために層を粉砕した後、同じ石材料を用いて修 復することができることである。概して層をまくら木の上端ぐらい高くすること を指示する。このことも砕石か飛び散ることから保護する。

以下の態様を用いて、本出願をより詳細に説明する：三重の石堆積物を状況にも よるが、２０〜２５ｃｍの総厚で線路の盛土に用レ１る。最下層は粒径が２〜４ ｍｍの石英粒（丸い粒）からなり、中間層は粒径が４〜１１ｍｍの石片粒（玄武 岩または石灰岩》からなり、そして最上層は粒径が８〜１６ｍｍの石片粒（玄武 岩または石灰岩）からなる。最下層および中間層はそれぞれ総厚の約３０％を占 め、最上層は約４０％を占める。

この上にエボキシ樹脂接着剤を例えばＺｋｇ／ｍ”の量で吹き付ける。

接着剤は二成分接着剤である。

樹脂成分は，非臭素化ビスフェノールＡ樹脂と指環式樹脂とからなる。それに単 官能および／または二官能反応性シンナー、難燃剤としてりん酸エステル、下塗 剤として珪酸エステル、およびシリコーン説泡剤を添加する。

硬化剤成分は、アミン付加物、アミト、フェノール未含有マンニツヒ塩基または それらの混合物、促進剤としてベンジルアルコール、下塗剤として珪酸エステル 、およびシリコーン脱泡剤から構成される。

接着剤は丁へ約１０ｃｍの深さで均一に圧縮された層を形成する。すくＹては圧 縮はもっとゆるやかであり、その次にはあちらこちらにしかない。

カーブでは、列車の重量に加えて遠心力が鉄道線路に掛かる。まくら木にこうし て掛かる横力は、外側の線路に横傾斜をつけることにより一定の列車速度なら解 消されるかもしれない。しかしながら概して、異なった速度の列車が鉄道を走る にちがいない。遅い貨物列車を熟慮するなら、横傾斜をつけることは制限される 。

砂利上の鉄道まくら木の横滑り抵抗を増加させるために、これに多成分エポキシ 樹脂展着接着剤またはポリウレタン樹脂接着剤を吹き付ける。

展着接着剤は粉砕された石の周りを移動し、よって常に石の接触点に達して硬化 後石を一緒に結合するが、その前に任意に下の次の石の方に流わ出すなど一石の 表面に沿って着実に移動するものの空隙を満たすことがない。吹付けにより均一 に拡がフだ接着剤は砂利の平らな表層を絶え間なく圧縮して、その下に鐘乳石を 形成する。より多量の接着剤では、これらの鍾乳石が互いに幾分近づレ＼て形成 する。一部では鍾乳石は砂利の底部ぐらいまで下方に達してそこに余分な先端を 形成する。接着剤の量の減少は鍾乳石のより大きな隔たりと長さの低減をもたら す。こうして、塗布する接看剤の量を利用して胛１の謂節された圧縮を達成する ことかできる。砂利に埋め込まわた鉄道まくら木は従ってより一層強く固定され る。

鉄道のまくら木にも同様にうまく吹き付け、よって砂利内のそれと同じように砂 利との結合を得る時、固定はさらに向上する。

塗布すべき接着剤の量は現状に依存する。一般には２　ｌ　／　ｍ　２より多く 、大抵は５〜Ｂｉｔ７ｍ’の間である。

塗布すべき接着剤の例としては以下のものが挙げられる：樹脂成分は、非臭素化 ビスフェノールＡ樹脂と脂環式樹脂とからなる。それに単官能および／または二 官能反応性シンナー、難燃剤としてりん酸エステノレ、下塗剤として珪酸エステ ル、およびシリコーン脱泡剤が添加される。

硬化剤成分は、アミン付加物、アミド、フェノール未含有マンニツヒ塩基または それらの混合物、促進剤としてベンジルアルコール、下塗剤として珪酸エステル 、およびシリコーン脱泡剤から構成される。また、代りに多成分ポリウレタン樹 脂接着剤も可能であった。

接着剤は例えば、６〜７ｋｇ／ｍ２の量で注入する。

特別な利点は、本発明に従う方法によって簡便なやり方で現存の鉄道線路も改善 されることである。

軟質の鉄道は砂利上に敷いた鉄道線路であり、硬質の鉄道は一般にコンクリート でできた建築物の一ヒまたは中に敷いた鉄道線路であると解する。砂利はコンク リートよりも柔軟性がある。車軸に２０ｔの重量が掛かると、線路は約１．５〜 ４ｍｍ、大抵は約３ｍｍ沈下し、コンクリートではたった０．５〜１．５ｍｍ、 大抵は約１ｍｍであり、これはコンクリートと線路の間のプラスチック層のため である。

この違いは、車輪が一つの鉄道から他の鉄道に移行する時、衝軍または震動を生 じさせる。

軟質および硬質の鉄道線路間の移行を円滑にするためには、多成分エボキシ樹脂 展着接着剤または多成分ポリウレタン樹脂接着剤を吹き付けることにより、硬質 線路の端に続く軟質線路を圧縮し、かつ塗布する接着剤の量を減らすことにより 圧縮を硬質線路から遠のくにつれて漸減的に達成する。

好ましくは、圧縮を初めはいくらかの間同じように行ない、その後漸減的に行な う。

展着接着剤は粉砕された石の周りを移動し、よって常に石の接触点に達して硬化 後石を一緒に結合するが、その前に任意に下の次の石の方に流れ出すなど一石の 表面に沿って着実に移動するものの空隙を満たすことがなレ）。本発明は、その ような圧縮が塗布する接着剤の量によって非常にうまく調節され、接着剤の局所 的な分布によっては大きな度合で調節されつるとの認識を有してレ）る。吹付け により均一に拡がった接着剤は砂利の平らな表層を絶え間なぐ圧縮して、その下 に鍾乳石を形成する。より多量の接着剤では、これらの鍾乳石が互レＡに幾分近 うレ）て形成４“る。一部ては鍾乳石は砂利の底部ぐらいまで下方に達１，２て そこに余分な先端を形成する。接着剤の量の減少は鍾乳石のより大きな隔たりと 長さのイル誠をもたらす。

このようにして一種の点格子が一体式ブロックとして形作られ、該格子はその密 度に応じて大いにあるいは少な目に、またその深さの広がりに応じてより浅いか 高い層で砂利を一緒にまとめ、よって砂利石の相互の低い可動性を多かれ少なか れ減少させ、また砂利の柔軟性を減少させる。

弾性変形における砂利石の可逆な可動性に加えて、やがて生じる砂利石の相互の 不可逆な置換も低減する。この置換は砂利を沈下させ、よって軟質から硬質への 移行などの際に更に衝繋をもたらすものである。

例えば、安定度が一定な区画は５〜１５ｍの長さであり、安定度か漸減的な区画 は例えば１０〜２０ｍの長さである。

その組成に応じて接着剤を５〜８１　／　ｍ　２の量で塗布し、１〜２ＩＬ／ｍ ２まで拡大して描かれている。

レール１１がまくら木１２上にある鉄道線路は天然の地面から橋１４に延びてい る。天然の地面の上ではまくら木１２は砂利１５で支えられている。橋１４のト ではまくら木は直接コンクリート上にある。

砂利に浸透する接着剤を例えば１０ｍの長さの橋１４に続く区画１６に、その後 例えば１５ｍの長さの区画１７に吹き付けることにより、砂利１５はそれぞれ一 様に漸減的に圧縮される。圧縮のイル誠は第一に接着剤の浸透の平均深さの減少 から生しる。他の少ない割合での該イ―承は、接着剤が鍾乳石１８の形で下方に 延びている箇所間のより大きな隔たりによる。

接着剤は二成分接着剤である。

樹脂成分は例えば、非臭素化ビスフェノールＡ樹脂と脂環式樹脂とから構成され る。それに単官能および／または三官能反応性シンナー、難燃剤としてりん酸エ ステル、下塗剤として珪酸エステル、およびシリコーン脱泡剤が添加されている 。

硬化剤成分は、アミンイ＼ｊ加物、アミド、フェノール未含有マンニッヒ塩基ま たはそわらの混合物、促進剤としてベンジルアルコール、下塗剤として珪酸エス テル、およびシリコーン脱泡剤から構成される。また、代りに多成分ポリウレタ ン樹脂接着剤も可能であった。

区画１６では、接着剤を６〜７ｋｇ／ｍ２の量で注入され、区画１７では１ｋｇ ／ｒｎ２まで一様に減らしながら注入されている。

空気 ｐｉｇｕｒａ　ｌ 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成４年　５月１８日 ぼ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．多成分樹脂を圧縮すべき多孔性の粒状材料に塗布する方法において、成分を 互いに物理的に分離して比較的高圧で混合室に供給し、混合室内で乱流手段によ り混合し、そして混合物を比較的低圧で層流の薄いカーテンとして材料に塗布す ることを特徴とする方法。
2. ２．混合物の薄いカーテンの早い崩壊および霧の形成を、混合物の低い表面張力 および／または増加した粘度によって防止することを特徴とする請求の範囲第１ 項記載の方法。
3. ３．溶剤を用いないで操作を行なうことを特徴とする請求の範囲第１項もしくは 第２項記載の方法。
4. ４．混合室として静止型混合器を用いることを特徴とする請求の範囲第１項乃至 第３項のうちの一項記載の方法。
5. ５．成分用の各供給路を個々に逆止め弁により確実にし、各供給路に圧縮空気を 送ることにより混合室を通って放出しうることを特徴とする請求の範囲第１項乃 至第４項のいずれか一項記載の方法。
6. ６．混合室への一成分の供給が止まった時に、空気と他の成分との混合物を液体 ／空気混合物の薄いカーテンとして放出することを特徴とする請求の範囲第５項 記載の方法。
7. ７．ａ）比較的高圧下にある成分用の分離供給路、ｂ）混合室、好ましくは静止 型混合器として設計されたもの、ｃ）比較的低圧用のファンスプレーノズル、ｄ ）好ましくは成分用供給路に至る分離圧縮空気路、およびｅ）各成分用供給路の 先端と末端並びに圧縮空気路中に設けられた逆止め弁、から構成される、請求の 範囲第１項乃至第６項記載の方法を実施するための装置。
8. ８．ａ）鉄道線路の騒音吸収および／または清浄性を増大させるためであってモ こでは粒径が直径６３ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以下の範囲の石堆積物を鉄 道に用いて、多成分エポキシ樹脂展着接着剤を吹き付けることにより圧縮する、 ｂ）砂利上の鉄道まくら木の横滑り抵抗を増大させるためであって、そこでは砂 利に多成分エポキシ樹脂展着接着剤または多成分ポリウレタン樹脂接着剤を吹き 付ける、および ｃ）軟質の鉄道線路と硬質の鉄道線路の間の移行を円滑にするためであって、そ こでは硬質線路の末端に続く軟質線路を、多成分エポキシ樹脂展着接着剤または 多成分ポリウレタン樹脂接着剤を吹き付けることにより圧縮し、かつ塗布する接 着剤の量を減らすことにより圧縮を硬質線路から遠ざかるにつれて漸減的に達成 する、 ｄ）水透過性および多孔性を保持しながら、道路建設における小石および砂を接 合するための、 請求の範囲第１項乃至第７項記載の多成分樹脂の塗布方法および装置の使用。