JPH073701A - バラスト被覆方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 悪天候でも施工が可能な、軌道道床のバラス
トの飛散防止、流出防止に効果のあるバラスト被覆方法
を提供する。 【構成】 (イ) アクリル酸またはメタクリル酸のエステ
ル、マレイン酸、フマル酸またはイタコン酸のジエステ
ルおよび脂肪酸のビニルエステルの１種または２種以上
70〜99重量％、(ロ) カルボキシル基を有する不飽和単量
体の１種または２種以上 0.5〜15重量％、(ハ) スルホン
酸基またはスルホン酸塩基を有する不飽和単量体の１種
または２種以上 0.5〜15重量％、(ニ) 上記(イ)〜(ハ) 以
外のエチレン性不飽和単量体の１種または２種以上が残
部からなる単量体混合物[(イ)〜(ニ)の合計 100重量％]
を乳化共重合して得たエマルジョンからなるＡ部と、電
解質溶液からなるＢ部とを吹付ガンにより吹き付けし、
ゲル化皮膜を形成させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両の通行時に起こるバ
ラストの飛散防止、風雨によるバラストの流出防止など
の効果に優れるバラスト被覆方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】軌道の道床に敷きつめる砕石、砂利な
ど、いわゆるバラストは、車両の通行時に発生する風圧
により移動し甚だしい場合には飛散する。年々、車両の
高速化によってこの傾向が強まり、軌道付近の民家や建
築物に影響を及ぼし車両の床下部分にも損傷を与える危
険性がある。また、強風、豪雨時にも同様に小径バラス
トの移動、流出が起こり得る。バラスト移動の抑止は、
専ら個々のバラストの自重と稜角による内部摩擦による
が、小径、軽量のまた稜角に乏しいバラストが単に堆積
された状態に於いては、表面のバラスト１個だけでは大
きな風圧に耐えきれない。この対策として多数のバラス
トを接着剤により連結させることが有効であり、従来常
温乾燥で造膜して粘着力を発揮する合成樹脂エマルジョ
ン、例えば酢酸ビニル系エマルジョンなどが散布されて
いた。しかし、これからの散布物は乾燥前に雨水で希釈
されると流出して公害を惹起する。また乾燥後でも繰り
返し起こる降雨により被膜が膨潤、剥脱、消失して効果
を失うなどの問題点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記のような状況か
ら、本発明は、濡れたバラストにも良く付着し、さらに
その後の降雨によっても脱落、流出することのないた
め、いかなる天候状態でも散布が可能であり、バラスト
の飛散防止、流出防止に効果のあるバラスト被覆方法を
提供しようとしてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の課題
を解決するため鋭意検討の結果、特定範囲の単量体から
なる濡れた面にも付着性の良い特定の合成樹脂エマルジ
ョンとこのエマルジョンがバラストに付着したと同時に
ゲル化させるための電解質溶液を同時に別々に吹き付け
ることにより課題解決の可能性があることを見出し、さ
らに単量体の種類と量、電解質溶液について試験を行い
本発明に至った。

【０００５】すなわち、本発明は前記の課題を解決した
ものであり、これは軌道道床のバラスト表面に、 （イ）アクリル酸またはメタクリル酸のエステル、マレイン酸、フマル酸または イタコン酸のジエステルおよび脂肪酸のビニルエステルの１種または２種以 上 70〜99重量％ （ロ）カルボキシル基を有する不飽和単量体の１種または２種以上 0.5〜15重量％ （ハ）スルホン酸基またはスルホン酸塩基を有する不飽和単量体の１種または２ 種以上 0.5〜15重量％ （ニ）上記（イ）、（ロ）及び（ハ）以外のエチレン性不飽和単量体の１種また は２種以上 残部 からなる単量体混合物［（イ）〜（ニ）の合計 100重量
％］を乳化共重合して得た合成樹脂エマルジョンから成
るＡ部と、電解質溶液から成るＢ部とを吹付ガンにより
吹き付けし、該表面を被覆するゲル化皮膜を形成させる
ことを特徴とするバラスト被覆方法、を要旨とするもの
である。

【０００６】以下に本発明について詳しく説明する。本
発明で使用するＡ部の合成樹脂エマルジョンは、一般の
吹付機、散布機による吹付作業が容易であり、さらに濡
れた面への親和性も良いため雨の日も晴れの日も天候に
影響されることなく作業を行うことができ、又Ｂ部の電
解質溶液との反応性が良く直ちにゲル化皮膜を形成し、
バラストの飛散防止、流出防止に役立つ。

【０００７】前記（イ）成分は合成樹脂エマルジョンポ
リマーの主成分をなし、乾燥造膜性、被膜強度および被
膜の耐水性を付与する。その量が70重量％未満ではこれ
らの効果が不十分である。この（イ）成分としては、ア
クリル酸やメタクリル酸のメチル、エチル、プロピル、
ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、
ヘキシル、シクロヘキシル、２−エチルヘキシル、ラウ
リル、ステアリル、オレイル、エトキシエチルまたはベ
ンジル等のエステル類、マレイン酸、フマル酸やイタコ
ン酸等の不飽和ジカルボン酸類の上記のエステル形成成
分とのジエステル類、および酢酸、プロピオン酸、ラウ
リン酸、ステアリン酸ならびにバーサチック酸等の脂肪
酸類のビニルエステル類が例示される。

【０００８】（ロ）成分のカルボキシル基を有する不飽
和単量体は、合成樹脂エマルジョンに機械的安定性を付
与して吹付ガンによる作業性を良好ならしめ、またバラ
ストへの密着性を向上させる。その量が 0.5重量％未満
では、これらの効果が不十分であり、15重量％を超える
と被膜の耐水性を悪化させる。この単量体としては、ア
クリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などの不飽和モノ
カルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの
不飽和ジカルボン酸およびマレイン酸モノメチル、イタ
コン酸モノブチルなどの不飽和ジカルボン酸とアルコー
ルとのモノエステルなどが例示される。

【０００９】（ハ）成分のスルホン酸基またはスルホン
酸塩基を有する不飽和単量体は、雨水で濡れているバラ
ストにも合成樹脂エマルジョンが良好に付着する湿潤時
付着性を与えるものであり、その量が 0.5重量％未満で
はこの効果が乏しく、15重量％を超えると被膜の耐水性
を阻害させる。この単量体としては、ビニルスルホン
酸、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、３−アリ
ロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、２−アク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、アリルア
ルキルスルホサクシネートなどを挙げることができ、こ
れら化合物における分子中のスルホン酸のナトリウム、
カリウムあるいはアンモニウムなどの塩類も包含され
る。

【００１０】（ニ）成分は、（イ）、（ロ）及び（ハ）
成分以外のエチレン性不飽和単量体であり、上記
（イ）、（ロ）、（ハ）成分だけでは発現できない物
性、被膜特性を付与するために使用されるが、本発明の
目的を損なわないためには通常単量体全量の30重量％以
下が使用される。このような単量体としては、スチレ
ン、スチレン誘導体、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ア
クリロニトリル、グリシジル（メタ）アクリレート、ジ
ビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート
などが例示される。

【００１１】乳化共重合方法は一般的な方法でよく、乳
化剤としてはアニオン系、ノニオン系の各種界面活性剤
が使用され、また重合開始剤としては過硫酸カリウム、
過硫酸アンモニウム、過酸化水素、あるいはこれら過酸
化物と還元剤とを組合せたレドックス系触媒が使用され
る。なお、乳化重合系には必要に応じ連鎖移動剤、緩衝
剤、無機塩類など通常乳化重合に使用される重合助剤を
添加してもよい。このようにして得られる乳化共重合合
成樹脂エマルジョンは、固形分すなわち重合体成分のＴ
ｇ（ガラス転移温度）が−10℃ないし−60℃であること
が望ましく、前記した各成分の使用割合およびこのＴｇ
の範囲が外れると低温時の造膜性不十分、高温時の被膜
強度低下などにより目的が果たされない場合がある。

【００１２】Ｂ部の電解質溶液はＡ部の樹脂エマルジョ
ンをゲル化、凝析、塩析さらには架橋させるために加え
られるもので、１価、２価および３価の金属無機酸塩水
溶液が好ましく、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｆｅ、
Ａｌの塩酸、硝酸、硫酸、硼酸塩などが用いられる。こ
れらには、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネ
シウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウ
ム、塩化第１鉄、塩化第２鉄、硫酸ナトリウム、硫酸ア
ルミニウム、あるいはこれらの複合塩、硼酸ナトリウム
の水溶液などが例示され、これらの中から１種または２
種以上を組み合わせて用いることができる。

【００１３】Ｂ部の電解質溶液によって樹脂エマルジョ
ンは急速にゲル化し、流動性を失うため、散布中のある
いは散布後乾燥前の降雨によってもゲル化したエマルジ
ョンは容易に希釈されず流出することが殆どない。また
エマルジョン中のポリマー粒子はもはや単一粒子に分散
しないため、雨で洗われても白濁液にならず廃水公害を
起こすことはない。電解質の金属イオンは１価よりも２
価、さらに３価の方がエマルジョン凝析効果が大きく、
また多価金属イオンはポリマー中のカルボキシル基と反
応して金属塩架橋を生じるため乾燥被膜の耐水性が著し
く向上される。従って電解質は２価、３価の金属すなわ
ちＭｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ａｌの塩であることがより
好ましい。

【００１４】本発明の被覆方法は、適用場所、規模等に
よりエアスプレー、エアレススプレーさらには背負式等
の簡便な一般的散布機など適宜の装置により行えばよ
く、散布手段の特別の制限はない。ただし、Ａ部の合成
樹脂エマルジョンとＢ部の電解質溶液が別々に同じ場所
に吹き付けられ、しかもエマルジョンが瞬時にゲル化す
ることが望ましい為、２口のノズルを持った吹付機、散
布機を使用し、同時に吹付または散布することが望まし
い。

【００１５】

【実施例】本発明を実施例および比較例に基づき具体的
に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではな
い。なお、例中の部および％はそれぞれ重量部と重量％
を示す。 実施例１ 合成樹脂エマルジョンを下記のように製造した。 合成樹脂エマルジョン (1)：撹拌機、温度計、還流冷却
器および窒素ガス導入管を備えた反応容器に アクリル酸−２−エチルヘキシル 70部 酢酸ビニル 20部 メタクリル酸 9部 ２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム 1部 ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル（ＨＬＢ17） 2部 ラウリル硫酸ナトリウム 0.5部 過硫酸アンモニウム 0.2部 水 100部 を仕込み、窒素気流中で撹拌しつつ70℃で６時間乳化共
重合反応させた。

【００１６】ついで、冷却しアンモニア水でpH値６〜７
になるように調整し、粗大粒子のない安定な合成樹脂エ
マルジョンを得た。このものは固形分含有量50％、pH
6.2、粘度 200センチポアズ（25℃、ブルックフィール
ド粘度計）、Ｔｇ値−43℃であった。この合成樹脂エマ
ルジョン 100部に試験の判定を解りやすくするための赤
顔料１部および水20部を混合してＡ液を調整し、さらに
塩化カルシウム10部を水30部に溶解した電解質(1) のＢ
液を調整した。このＡ液、Ｂ液を用いて次の１〜３の試
験を行った。結果は表１に示すとおりであった。

【００１７】１．密着性 吹付試験用被着材としてJISA5003（石材）に規定する安
山岩質の板石（巾30cm、長さ30cm、厚み 9.5cm、粗みが
き品）を用いた。これを水平より45度の角度に固定し、
先に調整した比率でＡ液、Ｂ液を別々の容器に入れ、２
口ノズルをもったエアスプレーガンを通して合計 500g/
m²になる量を吹付けた。エマルジョンは板石に付着と同
時にゲル化して流動性を失い、板石から落下する液は微
少であった。これを25℃で１日放置し板石表面に乾燥し
たポリマー皮膜を生成させた。この皮膜にセロテープを
貼り引き剥したが、板石との密着性が良く皮膜が剥れる
ことはなかった。

【００１８】２．濡れた面への密着性 別の同種類、同サイズの板石を45度の角度に固定し散水
した直後の濡れた面に上記と同様の吹き付け及びセロテ
ープ試験を行った。結果は上記と同様で板石との密着性
は良く皮膜の剥れがなかった。

【００１９】３．散水後の付着状態 １の試験のために作った板石表面の乾燥した付着皮膜に
約0.2L／分・m²の条件で別のスプレーガンを使い１時間
または３時間散水した際の付着の状態を赤の顔料の程度
で肉眼観察し３段階評価した。 〇：変化なし、△：1/3 くらいの脱落、流出有、×：ほ
とんど脱落、流出

【００２０】実施例２〜５ 合成樹脂エマルジョン(1) と同様にして下記の各組成お
よび性状を有する合成樹脂エマルジョン (2)〜(4) およ
び電解質溶液(2) を得た。 合成樹脂エマルジョン (2)： （単量体仕込み組成） アクリル酸−２−エチルヘキシル 78部 メタクリル酸メチル 10部 メタクリル酸 2部 グリシジルアクリレート 5部 スチレンスルホン酸ナトリウム 5部 （性状） 固形分＝52％、pH＝6.8 、粘度 100センチポアズ（25℃）、Ｔｇ＝−56℃

【００２１】 合成樹脂エマルジョン (3)： （単量体仕込み組成） アクリル酸ブチル 64部 メタクリル酸メチル 32部 メタクリル酸 3部 ２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム 1部 （性状） 固形分＝50％、pH＝6.2 、粘度＝ 350センチポアズ（25℃）、Ｔｇ＝−13℃

【００２２】 合成樹脂エマルジョン (4)： （単量体仕込み組成） アクリル酸−２−エチルヘキシル 70部 酢酸ビニル 16部 アクリル酸 7部 ビニルスルホン酸ナトリウム 7部 （性状） 固形分＝48％、pH＝6.3 、粘度＝30センチポアズ（25℃）、Ｔｇ＝−49℃

【００２３】電解質溶液 (2) 硫酸ナトリウム20部、水60部

【００２４】次に実施例１と同様に、上記合成樹脂エマ
ルジョン (2)〜(4) 各々について合成樹脂エマルジョン
100部、赤色顔料１部および水20部を混合しＡ液を調整
した。これらについて電解質溶液のＢ液とを表１に示す
組み合せにし、実施例１と同様の方法で吹付けし、セロ
テープ試験及び散水后の付着状態を観察したところ表１
に示すとおりの結果が得られた。

【００２５】

【表１】

【００２６】比較例１ 下記条件で吹き付けし、実施例と同様の試験を行った。 １．密着性 実施例１において合成樹脂エマルジョン(1) の代わりに
酢酸ビニル樹脂エマルジョン［コニシ（株）製、ボンド
ＣＨ−18］ 100部、赤顔料１部、水20部を混合してＡ液
を調整し、電解質溶液Ｂ液を用いず 375g/m²吹付けた。
エマルジョンは吹付中および終了後板石から著しく落下
し、板石の表面への残存量は約 140g/m²にすぎず、且つ
板石上部と下部とでは残存付着量に大差があった。

【００２７】２．濡れた面への密着性 結果は上記よりも更にエマルジョンの落下が多く板石表
面への残存量は約90g/m²にすぎなかった。

【００２８】３．散水後の付着状態 散水１時間後の残存付着量は極めて少なく、さらに散水
３時間後にはほとんどが脱落、流出してしまった。

【００２９】

【発明の効果】本発明により、いかなる天候状態でも吹
付散布が可能で、濡れた面にも良く付着し、飛散防止、
流出防止に効果のあるバラスト被覆方法が提供された。
この特性により、本発明のバラスト被覆方法は実用的に
極めて有利である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軌道道床のバラスト表面に、 （イ）アクリル酸またはメタクリル酸のエステル、マレイン酸、フマル酸または イタコン酸のジエステルおよび脂肪酸のビニルエステルの１種または２種以 上 70〜99重量％ （ロ）カルボキシル基を有する不飽和単量体の１種または２種以上 0.5〜15重量％ （ハ）スルホン酸基またはスルホン酸塩基を有する不飽和単量体の１種または２ 種以上 0.5〜15重量％ （ニ）上記（イ）、（ロ）及び（ハ）以外のエチレン性不飽和単量体の１種また は２種以上 残部 からなる単量体混合物［（イ）〜（ニ）の合計 100重量
   ％］を乳化共重合して得た合成樹脂エマルジョンから成
   るＡ部と、電解質溶液から成るＢ部とを吹付ガンにより
   吹き付けし、該表面を被覆するゲル化皮膜を形成させる
   ことを特徴とするバラスト被覆方法。