JPH0754301A - 軌道の道床砕石飛散防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軌道の道床砕石をエラストマーにより一体に
結合して固定し、列車の下部に付着した氷雪の落下或い
は高速列車の巻き起こす風力によって砕石が飛散し、車
体等を破損することを防止する方法を提供する。 【構成】 イソシアネートプレポリマー１００重量部、
アミン変性ポリオール７０重量部及び鎖延長剤であるＤ
ＥＴＤＡ３０重量部からなるポリウレタンエラストマー
用組成物１９０ｇを、軌道の砕石を模して、２５×５０
ｃｍの面積に敷きつめた平均径２０ｍｍの砕石３０個の
表面からスプレー工法により散布し、砕石を一体に結合
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軌道の道床砕石飛散防
止方法に関し、更に詳しくは、ポリウレタンウレアエラ
ストマーによって道床砕石を固定して、その飛散を防止
する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】積雪地帯では、従来から、車両の下部を
中心に付着した氷雪が、走行時の振動、風圧等により落
下し、道床砕石に当たって砕石が飛散することが問題と
なっている。また、近年では鉄道車両の高速化に伴い、
車両が巻き起こす大きな風力により砕石が飛散し、車両
の窓ガラスが破損したり、沿線の家屋或いは人体にまで
損傷を与えていることが大きな社会問題となっている。
従来、上記のような軌道の道床砕石飛散の防止方法とし
ては、(1) アスファルト等の弾性被覆材料によって砕石
又は砂利を予め被覆し、これを突き固めて道床を形成す
る方法、(2) 砕石、砂利の接触抵抗及び接触面積を増大
させ、安定性及び荷重分散性を向上させる方法（特開昭
５９−２１０１０１号公報）、(3) 特定重量範囲の固形
分を含むエチレン酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョン
を、軌道の道床砕石上に散布して、道床上の大小の砕石
を連続して一体化することにより、走行列車の風による
小砕石の飛散を防止する方法（特開平４−１６９６０１
号公報）、等がある。

【０００３】しかしながら、上記(1) の砕石等を予め弾
性被覆材料によって被覆する方法は、既に施設してある
軌道の道床砕石には適用することができず、(2) の方法
は高度な技術を要し一般的ではなく、また、(3) のエチ
レン酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョンを道床砕石上に
散布する方法では、水分が蒸発し樹脂が硬化するまでに
長時間（酢酸ビニル含量或いは樹脂濃度等にもよるが、
２５〜３０℃程度の温度において３０分〜２時間で固
化）を必要とし、列車運行の合間を縫って作業を完了さ
せることは困難である。実際には砕石飛散防止のような
作業は、列車が稼働していない夜間等に実施されるもの
と思われるが、早朝、夜間は気温が低く硬化完了には更
に長時間を要することとなり、特に冬季気温が低い時期
には上記エマルジョンを使用する方法は現実的ではな
い。しかも、近年、鉄道の運行時間は長くなる傾向にあ
り、都会ばかりでなく地方でも早朝から深夜まで運行さ
れる状況であり、上記エマルジョンを使用する方法ばか
りでなく、作業完了に長時間を要する方法では対処でき
ないのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記観点に
鑑みなされたものであり、簡便な操作で短時間に作業が
終了し、しかも道床砕石が強固に一体に結合され飛散を
防止することができる軌道の道床砕石飛散防止方法を提
供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリイソシア
ネートとアミン変性ポリオールとからなるポリウレタン
ウレアエラストマー用組成物を、スプレー工法により道
床砕石表面に散布し、砕石を一体に結合することを特徴
とする。

【０００６】上記「ポリイソシアネート」としては、ポ
リウレタンウレアエラストマーに通常使用されるものを
特に制限なく使用することができる。これらのポリイソ
シアネートとしては、トリレンジイソシアネート、ジフ
ェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、フェニレンジイソシアネート、キシレンジ
イソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ナ
フタレンジイソシアネート等、及びこれらの異性体及び
変性体等が挙げられる。スプレー工法による場合は、ポ
リイソシアネートは通常イソシアネート末端のプレポリ
マーが使用される。プレポリマーはポリエーテル系、ポ
リエステル系何れも使用でき、粘度の低いポリエーテル
系が好ましいが、高粘度であっても加温して低粘度化す
れば同様に使用し得る。

【０００７】上記「アミン変性ポリオール」は、ポリエ
ーテルポリオールの末端にアミノ基を導入して変性した
ものであり、硬化速度が大きいという特徴を有する。ポ
リエーテルポリオールとしては、エラストマー用として
通常使用される、水、プロピレングリコール、エチレン
グリコール等のジオール及びグリセリン、ヘキサントリ
オール、トリエタノールアミン等のトリオールなどの比
較的低官能基数のポリオールとプロピレンオキサイド、
エチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイド或いは
これらの混合物との反応によって得られるものを使用で
きる。

【０００８】本発明のポリウレタンウレアエラストマー
用組成物には、主成分であるポリイソシアネートとアミ
ン変性ポリオールの他に、必要に応じて鎖延長剤、架橋
剤及び充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤その他の成分
を配合することができる。尚、アミン変性ポリオールは
それのみで非常に高い反応を有するため触媒を使用する
必要はない。また、本発明では溶剤も使用する必要がな
いため触媒及び溶剤による環境面での問題もない。鎖延
長剤としては二官能性ジアミン類及びジオール類が使用
され、エチレングリコール、ハイドロキノンジエチロー
ルエーテルなどの他エラストマー用として１，４−又は
２，３−ブチレングリコールが有効である。架橋剤とし
てはグリセリン、ソルビトール等が使用される。また、
１級、２級のジ又はポリアミン類は鎖延長剤及び架橋剤
の両機能を有し、このようなものとして従来より広く使
用されている３，３’ジクロロ−４，４’ジアミノジフ
ェニルメタンを本発明でも使用し得る。更に、道床砕石
は常に自然環境に晒されているため、本発明のポリウレ
タンウレアエラストマー用組成物には、立体障害を有す
るフェノール類、芳香族アミン類等の酸化防止剤、サリ
チル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系等
の紫外線吸収剤を添加することが好ましい。また、光の
遮蔽を目的としてカーボンブラック、亜鉛華等の顔料を
添加してもよい。

【０００９】

【作用】軌道は寒冷地にも温暖地にも、また豪雪地帯に
も施設されている。列車の運行間隔は一般に都会では密
であって、過疎地では疎である。そのため特に都会では
昼間列車の運行中に道床砕石飛散防止の作業をすること
は困難であり、専ら気温の低い早朝、夜間の作業とな
る。このように道床砕石飛散防止の作業環境は千差万別
である。本発明のポリウレタンウレアエラストマー用組
成物は、硬化温度、塗布厚さ等にかかわらず硬化速度が
大きく、得られるエラストマーの強度も十分であり、ま
た、主成分であるポリイソシアネートとアミン変性ポリ
オールの化学的性状の他、鎖延長剤、架橋剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤等の種類、添加量等を適宜変えること
によって、配合物の流動性、硬化速度及び得られるエラ
ストマーの物性等を制御することができる。従って、寒
冷地であっても早朝、夜間であっても、どのような作業
環境にも適切に対応することができる。

【００１０】

【実施例】以下に試験例及び実施例によって本発明を詳
しく説明する。尚、以下の試験例及び実施例等において
各成分の数値は、ポリイソシアネートを１００重量部と
した場合の重量部で表す。 (1) 試験例で使用した各成分 1) ポリイソシアネートプレポリマー ポリイソシアネートプレポリマー（Ａ） a)日本ポリウレタン工業社製、商品名「ミリオネートMTL 」
(変性ＭＤＩ系) b)三洋化成社製、商品名「サンニックス PP-2000」 (ホ゜リエーテルホ
゜リオール 系) 上記a)とb)とからなるポリイソシアネートプレポリマー ポリイソシアネートプレポリマー（Ｂ） c) AMERICAN CYANAMIDE 社製、「m-TMXDI 」（メタ−テ
トラメチルキシレンジイソシアネート） (TMXDI 系) d) TEXACO CHEMICAL社製、商品名「JEFAMINE-D2000」(ア
ミン 変性ホ゜リオール 系） 上記c)とd)とからなるポリイソシアネートプレポリマー 2) アミン変性ポリオール e) TEXACO CHEMICAL社製、商品名「JEFAMIN T-5000」 f) 〃 社製、商品名「JEFAMIN D-2000」 g) 〃 社製、商品名「JEFAMIN D-4000」 h) 〃 社製、商品名「JEFAMIN T-403 」 i) 〃 社製、商品名「JEFAMIN D-230 」 3) 鎖延長剤 j) エチル コーホ゜レーション 社製、商品名「DETDA 」 (シ゛エチルトルエン
シ゛アミン) k) ＵＯＰ社製、商品名「UNILINK-4200」 4) 充填剤 l) 二酸化チタン (和光純薬社製) 試験例１〜３ 上記各成分を表１に示す割合で配合し、スプレー工法に
よりシート状のエラストマーをを得た。

【００１１】

【表１】

【００１２】尚、表１中の硬化時間及び硬度他の物性は
下記の方法により測定した。 1) 硬度：ＡＳＴＭ Ｓｈｏｒｅ Ｄ 2) 引張強度、伸び：ＪＩＳ Ｋ ６７２３ 3) 引裂強度：ＪＩＳ Ｋ ６３０１ 4) ゲル化時間：スプレー直後から高分子化によって糸
引きを生ずるまでの時間

【００１３】表１の結果によれば、エラストマー用組成
物のゲル化時間は、環境温度が０℃、４０℃何れであっ
ても全く差はなく、試験例１では２秒以内、試験例２で
は約３０秒、試験例３では５秒となっている。このこと
から環境温度が０℃或いはこれを下回る低温下であって
も、列車運行の合間の短時間のうちに作業可能であるこ
とが分かる。また、得られるエラストマーの物性も試験
例３の機械的強度が他の例に比べ低いものの十分使用可
能な範囲であり、他の例のエラストマーでは硬度、強度
及び伸びともに全く問題なく使用できる範囲である。 比較試験例 エチレン酢酸ビニル共重合体エマルション〔固形分５０
重量％、粘度６ポイズ（２５℃）〕を用いて試験例と同
様にしてスプレー工法によりシート状のエラストマーを
得た。この比較試験例では、比較的高温の４０℃でもゲ
ル化時間は２時間であり、０℃では２４時間経過しても
なお固化しなかった。

【００１４】実施例 試験例１及び２で用いたポリイソシアネート成分と、ア
ミン変性ポリオール成分に鎖延長剤を加えた成分とを、
それぞれ圧力容器に入れ、放射ピストンポンプによって
Ｌ型ヘッドに送液し、砕石上に吹き付けた。約３０秒後
に砕石上３０ｃｍの距離から加圧空気を吹き付け砕石の
飛散の状況を確認した。実験条件は下記の通りである。 (1) 塗布面積 ： ２５×５０ｃｍ (2) 砕石の大きさ ： 平均径２０ｍｍ (3) 砕石の数 ： ３０個 (4) 塗布量 ： １９０ｇ（試験例１）、１４
０ｇ（試験例２） (5) 塗布時の環境温度： ２５℃ (6) 空気圧 ： ８気圧 実験の結果、試験例１及び試験例２何れの組成の場合も
砕石の飛散は全くなく、全ての砕石がエラストマーによ
って完全に一体に結合されていることが分かった。

【００１５】この実施例の結果によれば、ゲル化時間が
２秒以内と極めて短い試験例１のものでは、エラストマ
ー用の各成分を砕石上に吹き付けると直ちに硬化してし
まうため、積み重なった砕石の内部まで各成分を行き渡
らせ、砕石全体を一体に結合するためには各成分を多量
に要する。それに比べて試験例２のゲル化時間が約３０
秒のものでは、試験例１のものの７０％強程度の塗布量
で砕石全体を結合することができる。本発明では、使用
するエラストマー用組成物の各成分の種類及び量を適宜
選択することにより、ゲル化時間を２０秒から３分程度
に調整することができ、それによって効率的に、且つ短
時間のうちに砕石飛散防止のための作業をすることがで
きる。

【００１６】比較例 比較試験例のエチレン酢酸ビニル共重合エマルションを
使用した以外は実施例と同様にして実験を行った（尚、
塗布量は２８０ｇである。固形分は５０重量％であるた
め１４０ｇとなる）。その結果、３０個の砕石全てが飛
散してしまい、砕石飛散防止の効果が全くないことが分
かった。尚、本発明においては、前記具体的実施例に示
すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内
で種々変更した実施例とすることができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明の軌道の道床砕石飛散防止方法
は、使用するポリウレタンウレアエラストマー用組成物
が、常温から０℃を下回る低温下においても数秒から数
分という短時間で硬化するため、寒冷地或いは夜間、早
朝といった環境条件下であっても、また、列車の運行中
という限られた時間内においても作業可能であり、しか
も溶剤、触媒を使用する必要がないため作業環境の面か
らも問題のない方法である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリイソシアネートとアミン変性ポリオ
   ールとからなるポリウレタンウレアエラストマー用組成
   物を、スプレー工法により道床砕石表面に散布し、砕石
   を一体に結合することを特徴とする軌道の道床砕石飛散
   防止方法。