JPS6160202B2 - - Google Patents
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- JPS6160202B2 JPS6160202B2 JP57169655A JP16965582A JPS6160202B2 JP S6160202 B2 JPS6160202 B2 JP S6160202B2 JP 57169655 A JP57169655 A JP 57169655A JP 16965582 A JP16965582 A JP 16965582A JP S6160202 B2 JPS6160202 B2 JP S6160202B2
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- sleeper
- elastic
- urethane elastomer
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は弾性マクラギに関し、さらに詳しく
は、低発泡ウレタンエラストマーをコンクリート
製マクラギに被覆することにより、軌道保守の省
力化と車両走行時の振動・騒音の軽減とを同時に
可能ならしめた弾性マクラギに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to elastic sleepers, and more specifically, by coating concrete sleepers with low foam urethane elastomer, it simultaneously saves labor in track maintenance and reduces vibration and noise when the vehicle is running. This article concerns an elastic sleeper that has been made possible.
鉄道の軌道構造に関しては、主として省力化の
要求から、従来のバラスト(砂利)軌道に代つて
保守の容易なスラブ軌道等の直結型軌道方式が採
用されつつある。しかしながら、この直結型軌道
方式においては、バラストを用いずコンクリート
製スラブを堅固な路盤面に直接的に施工するた
め、振動及び騒音上不利な面を生ずることがあ
る。 Regarding railway track structures, mainly due to the demand for labor saving, direct-coupled track systems such as slab tracks, which are easy to maintain, are being adopted in place of conventional ballast (gravel) tracks. However, in this direct-coupled track system, concrete slabs are directly constructed on a solid roadbed surface without using ballast, which may cause disadvantages in terms of vibration and noise.
そこで、保守の負担が少なく、しかも振動及び
騒音上も有利な方式の開発が要求され、この要求
に応えるものとして、大形のコンクリート製マク
ラギ(すなわち小型の軌道スラブ)を用い、その
マクラギの底面及び側面を弾性材で被覆した、い
わゆる弾性マクラギが提案され、このマクラギを
てん充材(例えば合成樹脂、コンクリートなど)
を介して路盤コンクリート上に設置することによ
り、振動の伝達を軽減し且つ騒音の発生を抑制す
る、所謂直結型弾性マクラギ方式が検討された。 Therefore, there was a need to develop a system that requires less maintenance and is also advantageous in terms of vibration and noise.In order to meet this demand, we used large concrete sleepers (i.e., small track slabs), and the bottom surface of the sleepers So-called elastic sleepers, whose sides are covered with elastic materials, have been proposed, and these sleepers can be used as fillers (e.g., synthetic resin, concrete, etc.).
A so-called direct-coupled elastic sleeper system was studied, which reduces the transmission of vibration and suppresses noise generation by installing the sleeper on the roadbed concrete via the sleeper.
上記弾性マクラギに使用する弾性材として、従
来、使用済の自動車タイヤから得られるゴム粉と
ポリウレタン系接着剤とを混合し、金型内に充填
し、圧縮機で加圧した後に加熱養生することによ
り得られたものが提案されている(特開昭53−
146722号公報参照)。しかし、この弾性材は成形
に手間がかかる(1金型で1日1個の能率)のみ
ならず大きな設備を要し、また、コンクリート製
マクラギと弾性被覆材との接着が不完全となりや
すく、剥離が生ずることもある。しかも、この従
来提案された弾性マクラギを路盤コンクリート上
に設置するに際し、該マクラギをコンクリート中
に埋設固定する場合には、該マクラギに被覆され
た弾性材はコンクリートによりしつかりと拘束さ
れ、自由な変形が妨げられるため、バネ定数が増
大し、振動遮断効果が低下し、弾性被覆体の使用
によるメリツトが減少するという欠点があつた。 Conventionally, the elastic material used in the above-mentioned elastic sleepers is a mixture of rubber powder obtained from used automobile tires and a polyurethane adhesive, filled into a mold, pressurized with a compressor, and then heated and cured. The method obtained by
(See Publication No. 146722). However, this elastic material is not only time-consuming to mold (one mold per day) but also requires large equipment, and the adhesion between the concrete sleepers and the elastic covering material tends to be incomplete. Peeling may occur. Moreover, when installing this conventionally proposed elastic sleeper on a concrete roadbed, when the sleeper is buried and fixed in the concrete, the elastic material covered with the sleeper is firmly restrained by the concrete and free. Since deformation is hindered, the spring constant increases, the vibration isolation effect decreases, and the benefits of using the elastic covering are reduced.
本発明者らはそのような欠点のない弾性マクラ
ギ用の弾性被覆材について種々研究を行なつた結
果、ある特定の低発泡のウレタンエラストマー
は、上記のような拘束条件下でもバネ定数を低く
保つことができ、振動遮断効果が大きく、しかも
コンクリート製マクラギに対して極めて簡単に且
つ強固に一体被覆成形でき、弾性マクラギ用の弾
性被覆材として非常に適していることが見出され
た。 The present inventors conducted various studies on elastic covering materials for elastic sleepers that do not have such drawbacks, and found that a certain low-foaming urethane elastomer maintains a low spring constant even under the above-mentioned restraint conditions. It has been found that it has a large vibration isolation effect, can be molded to cover concrete sleepers very easily and strongly, and is very suitable as an elastic covering material for elastic sleepers.
かくして、本発明によれば、コンクリート製マ
クラギの底面及び側面の少なくとも下方部分が、
(a) 平均官能基数が2.5〜3.5で且つ数平均分子量
が約4500〜約8500の多価アルコール、
(b) 有機ポリイソシアネート、
(c) 2官能性鎖長延長剤、
(d) ウレタン化触媒、及び
(e) 発泡剤
から実質的に成り、且つ該2官能性鎖長延長剤を
ウレタンエラストマーの単位重量当り0.2×10-3
乃至1.0×10-3モル/gの濃度で含むウレタンエ
ラストマー発泡原液から形成された嵩密度が0.3
〜0.9g/cm3の低発泡ウレタンエラストマーで被
覆されていることを特徴とする弾性マクラギが提
供される。 Thus, according to the present invention, at least the lower portion of the bottom and side surfaces of the concrete sleeper comprises (a) a polyhydric alcohol having an average functional group number of 2.5 to 3.5 and a number average molecular weight of about 4500 to about 8500; (b) consisting essentially of an organic polyisocyanate, (c) a difunctional chain extender, (d) a urethanization catalyst, and (e) a blowing agent, and wherein the difunctional chain extender is added per unit weight of the urethane elastomer. 0.2× 10-3
A bulk density of 0.3 formed from a urethane elastomer foam stock solution containing a concentration of 1.0 × 10 -3 mol/g
An elastic sleeper is provided, characterized in that it is coated with a low foaming urethane elastomer of ~0.9 g/cm 3 .
本発明は、粘弾性特性に基くエネルギー損失効
果等によつてコンクリート製マクラギと路盤及び
てん充コンクリートとの間において制振効果を発
揮することのできる弾性マクラギ用の被覆材とし
てウレタンエラストマーが極めて適しているとの
知見に基くもので、本発明によれば、軟質化され
た特定のウレタンエラストマーを選ぶことによ
り、弾性マクラギのバネ定数を、高架橋上等の剛
性路盤上において、バラスト軌道のバネ定数と同
等乃至それ以下にまで低下させることができ、そ
れによつて車両の走行時の振動を効果的に遮断す
ることができ、さらに該ウレタンエラストマーと
して低発泡させたものを用いることにより、弾性
被覆材がてん充コンクリートで拘束された状態に
あつても、エラストマー内部で自由変形し、バネ
定数の増大による振動遮断効果の著るしい低減を
防止することができる等の種々の顕著な効果を達
成することができる。 The present invention demonstrates that urethane elastomer is extremely suitable as a covering material for elastic sleepers, which can exert a damping effect between concrete sleepers and roadbeds and filled concrete due to energy loss effects based on viscoelastic properties. According to the present invention, by selecting a specific softened urethane elastomer, the spring constant of the elastic sleeper can be changed to the spring constant of the ballast track on a rigid roadbed such as a viaduct. By using a low-foamed urethane elastomer, the elastic coating material Even when the elastomer is restrained by filled concrete, it deforms freely inside the elastomer, achieving various remarkable effects such as preventing the vibration isolation effect from being significantly reduced due to an increase in the spring constant. be able to.
本発明の弾性マクラギの形成に際して使用され
る多価アルコールは、非常に高い防振特性及び低
いバネ定数をはじめとし、優れた耐疲労性、耐ク
リープ性、接着性、耐加水分解性、耐劣化性を有
するウレタンエラストマーを与えるという観点か
ら、平均官能基数が2.5〜3.5、好ましくは2.8〜
3.3の範囲内にあり且つ数平均分子量が約4500〜
約8500、好ましくは約4500〜約6500の範囲内にあ
るものが特に適していることが判明した。しかし
て、本発明において好適に使用しうる多価アルコ
ールとしては例えば、グリセリン、トリメチロー
ルプロパン、ペンタエリスリトール、クオドロー
ル等の低分子量多価アルコール;或いはエチレン
ジアミン、ジエチレントリアミン等の低分子量活
性水素化合物とエチレンオキシド、プロピレンオ
キシドの如きアルキレンオキシドとの付加重合に
より得られる所謂ポリエーテルポリオールやポリ
エステルポリオール、ヒドロキシ末端液状ポリブ
タジエン等の高分子量多価アルコールが包含され
る。 The polyhydric alcohol used in forming the elastic sleepers of the present invention has excellent anti-vibration properties and low spring constant, as well as excellent fatigue resistance, creep resistance, adhesion, hydrolysis resistance, and anti-aging properties. From the viewpoint of providing a urethane elastomer with properties, the average number of functional groups is 2.5 to 3.5, preferably 2.8 to
3.3 and the number average molecular weight is approximately 4500 ~
A value in the range of about 8500, preferably about 4500 to about 6500, has been found to be particularly suitable. Therefore, examples of polyhydric alcohols that can be suitably used in the present invention include low molecular weight polyhydric alcohols such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, and quadrol; or low molecular weight active hydrogen compounds such as ethylenediamine and diethylenetriamine, and ethylene oxide; Included are so-called polyether polyols and polyester polyols obtained by addition polymerization with alkylene oxides such as propylene oxide, and high molecular weight polyhydric alcohols such as hydroxy-terminated liquid polybutadiene.
有機ポリイソシアネートとしては、ウレタンエ
ラストマーの製造に際して通常用いられるものが
いずれも使用でき、例えば4,4′−ジフエニルメ
タンジイソシアネート(M.D.I)、ナフチレンジ
イソシアネート、トリレンジイソシアネート、ヘ
キサメチレンジイソシアネート等を挙げることが
できる。これら有機ポリイソシアネートはそれぞ
れ単独で使用することができ或いは二重もしくは
それ以上の混合物として使用することもできる。
また、該有機ポリイソシアネートは、前記の多価
アルコールと予め縮合した前駆体すなわちプレポ
リマーまたはセミプレポリマーとして用いること
もできる。 As the organic polyisocyanate, any of those commonly used in the production of urethane elastomers can be used, such as 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), naphthylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, etc. I can do it. These organic polyisocyanates can be used alone or in a mixture of two or more.
Further, the organic polyisocyanate can also be used as a precursor precondensed with the polyhydric alcohol, ie, a prepolymer or a semi-prepolymer.
いずれにしても該有機ポリイソシアネートの使
用量は、ウレタンエラストマー原液中に存在する
イソシアネート残基(−NCO)と反応すべき全
活性水素含有成分(多価アルコール、鎖長延長剤
等)と化学量論的に等しい量乃至その±10%程度
の範囲で変動せしめることが可能である。 In any case, the amount of the organic polyisocyanate to be used is determined by the chemical amount and total active hydrogen-containing components (polyhydric alcohol, chain extender, etc.) that should react with the isocyanate residue (-NCO) present in the urethane elastomer stock solution. It is possible to vary the amount within a theoretically equal amount or within a range of ±10% thereof.
本発明においてウレタンエラストマー被覆の形
成のために使用される鎖長延長剤は、上記有機ポ
リイソシアネートと反応して、ウレタン結合や尿
素結合等により水素結合を主とするハードセグメ
ントを形成し、得られるウレタンエラストマーの
弾性特性を支配する重要な因子となるものであ
り、本発明においては、比較的低分子量の実質的
に2官能性の活性水素化合物が該鎖長延長剤とし
て有利に使用される。かかる鎖長延長剤の例に
は、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、プロパンジオール、ブタンジオール、ハイド
ロキノン、ヒドロキシエチルキノンエーテル等の
C2〜C10ジオール類;メチレンビス−(o−ジク
ロロアニリン)、クオドロール、エチレンジアミ
ン、トリエタノールアミン等のアミン類が包含さ
れ、これらはそれぞれ単独で又は2種もしくはそ
れ以上組合わせて使用することができる。 The chain extender used for forming the urethane elastomer coating in the present invention reacts with the organic polyisocyanate to form a hard segment mainly composed of hydrogen bonds through urethane bonds, urea bonds, etc. It is an important factor governing the elastic properties of urethane elastomers, and in the present invention, a substantially difunctional active hydrogen compound having a relatively low molecular weight is advantageously used as the chain extender. Examples of such chain extenders include ethylene glycol, propylene glycol, propanediol, butanediol, hydroquinone, hydroxyethylquinone ether, etc.
C 2 - C 10 diols; amines such as methylenebis-(o-dichloroaniline), quadrol, ethylenediamine, and triethanolamine are included, and these can be used alone or in combination of two or more types. can.
本発明者らは研究によれば、上記鎖長延長剤を
前記の多価アルコールと組合わせて用いる場合、
上記2官能性鎖長延長剤の配合量は得られるウレ
タンエラストマーの単位重量に対するモル濃度で
表現して0.2×10-3mole/g乃至1.0×10-3mole/
gの範囲が特に適当であることが見出された。こ
れより低い濃度では鎖長延長効果が充分でないた
め、得られる低発泡ウレタンエラストマーの強度
が低くなる傾向があり、他方、1.0×10-3mole/
grより高い濃度では、水素間結合数が必要以上に
増大するため、得られるウレタンエラストマーの
強度は向上するが、極めて硬いエラストマーとな
る傾向があるので、圧縮永久歪及び繰り返し圧縮
応力を受ける弾性マクラギ用の弾性被覆体として
はあまり望ましくない。 According to the research conducted by the present inventors, when the above-mentioned chain extender is used in combination with the above-mentioned polyhydric alcohol,
The amount of the bifunctional chain extender is expressed as a molar concentration based on the unit weight of the urethane elastomer obtained, and is from 0.2×10 -3 mole/g to 1.0×10 -3 mole/g.
A range of g has been found to be particularly suitable. If the concentration is lower than this, the chain lengthening effect will not be sufficient, so the strength of the resulting low-foamed urethane elastomer will tend to be low .
At a concentration higher than gr, the number of hydrogen bonds increases more than necessary, so the strength of the resulting urethane elastomer improves, but it tends to be an extremely hard elastomer, so it cannot be used as an elastic sleeper subject to compression set and repeated compressive stress. It is not very desirable as an elastic covering for use.
また、ウレタン化触媒としてはウレタン化反応
において通常用いられるもの、例えば、第三級ア
ミン化合物、有機金属化合物等がいずれも用いら
れ、例えば、トリエチレンジアミン、ジアザービ
シクロウンデセン、N−メチルモルフオリン、
N,N−ジメチルエタノールアミン;オクチル酸
錫、ラウリル酸ジブチル錫等を挙げることができ
る。触媒の使用量は臨界的ではなく、希望する反
応速度に応じて広範囲に変化し得るが、ウレタン
エラストマーを発泡する量、雰囲気条件(温度、
湿度等)によつて適宜使用量を加減することが必
要である。しかし、触媒の使用量の加減は当業界
で普通に行われていることであり、これを選定す
ることは容易なことである。 In addition, as the urethanization catalyst, catalysts commonly used in urethanization reactions, such as tertiary amine compounds and organometallic compounds, can be used, such as triethylenediamine, diazabicycloundecene, N-methylmorpholine, etc. ,
N,N-dimethylethanolamine; tin octylate, dibutyltin laurate, and the like. The amount of catalyst used is not critical and can vary over a wide range depending on the desired reaction rate, but depends on the amount of foaming the urethane elastomer, the atmospheric conditions (temperature,
It is necessary to adjust the amount used appropriately depending on the humidity (humidity, etc.). However, adjusting the amount of catalyst used is a common practice in the industry, and it is easy to select the appropriate amount.
さらに、本発明においては低発泡のウレタンエ
ラストマーを成形するものであり、この低発泡体
の製造に使用する発泡剤としては、通常の発泡
剤、例えば水やハロゲン化炭化水素(例:トリク
ロロフルオロメタン、メチレンクロライド)など
が挙げられる。本発明において望まれるウレタン
エラストマーの発泡度は厳密に制限されるもので
はないが、低発泡であることが重要であり、一般
には嵩密度で表現して0.3〜0.9g/cm3、好ましく
は0.65〜0.85g/cm3の範囲内とすることが有利で
あり、上記発泡剤の使用量及び/又は発泡量は得
られるウレタンエラストマーの嵩密度が上記の範
囲内に入るように調節することができる。 Furthermore, in the present invention, a low-foaming urethane elastomer is molded, and the blowing agent used for producing this low-foaming product is a conventional blowing agent, such as water or halogenated hydrocarbon (e.g., trichlorofluoromethane). , methylene chloride), etc. The foaming degree of the urethane elastomer desired in the present invention is not strictly limited, but it is important that the foaming is low, and generally expressed in bulk density is 0.3 to 0.9 g/cm 3 , preferably 0.65 It is advantageous to be within the range of ~0.85 g/cm 3 , and the amount of the blowing agent used and/or the amount of foaming can be adjusted so that the bulk density of the resulting urethane elastomer falls within the above range. .
本発明に従うウレタンエラストマー発泡原液に
は、上記成分のほか、必要に応じて、通常行なわ
れている如く、気泡安定剤(例:シリコーン界面
活性剤など)、顔料(例:カーボンブラツクな
ど)等を添加することもできる。 In addition to the above-mentioned components, the urethane elastomer foaming stock solution according to the present invention may contain a foam stabilizer (e.g., silicone surfactant, etc.), a pigment (e.g., carbon black, etc.), etc., if necessary, as usual. It can also be added.
以上述べたウレタンエラストマー発泡原液各成
分は、本発明の弾性マクラギの製造直前に緊密に
混合され、弾性マクラギの形成のために使用され
る。 The components of the urethane elastomer foam stock solution described above are intimately mixed immediately before manufacturing the elastic sleeper of the present invention, and used for forming the elastic sleeper.
本発明の弾性マクラギは、コンクリート製マク
ラギの底面及び側面の少なくとも下方部分が間隙
をおいて金型によりほぼ完全に包囲されるように
金型内にコンクリート製マクラギを固定した後、
該間隔に前記に示す組成からなるウレタンエラス
トマー発泡原液を注入し、該原液を発泡硬化せし
めることによつて、低発泡ウレタンエラストマー
で接着被覆された弾性マクラギを一体成型するこ
とによつて製造することができる。 In the elastic sleeper of the present invention, after fixing the concrete sleeper in a mold so that at least the lower part of the bottom and side surfaces of the concrete sleeper is almost completely surrounded by the mold with a gap,
A urethane elastomer foaming stock solution having the composition shown above is injected into the space, and the stock solution is foamed and cured, thereby producing an elastic sleeper adhesively coated with a low foaming urethane elastomer. I can do it.
かかる一体成型法を使用することにより、常圧
注入式の簡易な金型を用いて弾性マクラギを容易
に製造することが可能となり、しかも、1分程度
の注入のあと約2時間後には脱型することができ
るため生産能率を著るしく高めることができ、し
かも一体成形法により製造された本発明の弾性マ
クラギはコンクリートとウレタンエラストマーの
被覆材とが強固に接着するため、接着プライマー
の使用が不要で且つ剥離も生じ難いという優れた
利点がある。 By using this one-piece molding method, it is possible to easily manufacture elastic sleepers using a simple mold of normal pressure injection, and the mold can be demolded in about 2 hours after injection for about 1 minute. The elastic sleepers of the present invention manufactured by the integral molding method have strong adhesion between the concrete and the urethane elastomer covering material, making it possible to significantly increase production efficiency. It has the advantage that it is unnecessary and does not easily peel off.
上記の方法に従えば、前記に述べたウレタンエ
ラストマー発泡原液の各成分が、常法に従い注入
直前に緊密に混合した後、弾性マクラギの一体成
形のために金型内に注入される。その金型は、弾
性マクラギの一体成形を可能にするため、コンク
リート製マクラギの底面及び側面の少なくとも下
方部分(該底面に近い方の部分)が間隙をおいて
金型によりほぼ完全に包囲されるように、コンク
リート製マクラギに固定される。その固定の仕方
の一具体化例を添付の第1図及び第2図に示す。
すなわち、図中、1はコンクリート製マクラギで
あり、その大きさは、使用すべき鉄道路線により
異なるが、例えば長さは50〜500cm、幅は20〜100
cm、高さは10〜30cm程度とすることができ、この
マクラギ1に、図示する如く、マクラギの底面2
及び側面3の下方等必要部分をほぼ完全に包囲す
るように箱型の金型4が取り付けられる。その
際、マクラギ1の底面2と金型の内底面及びマク
ラギ1の側面3と金型の内側面との間には、それ
ぞれ間隙w及びw′を有する間隙sが設けられ
る。金型4は、この間隙sに注入されるウレタン
エラストマー原液の実質的な漏れがない程度にマ
クラギ1をほぼ完全に包囲するものでなければな
らない。上記間隙w及びw′はマクラギ1の大き
さ、ウレタンエラストマーの種類等に応じて広範
に変えることができるが、例えばwは1〜5cm、
より好ましくは2〜3cm、w′は1〜5cm、より
好ましくは1.5〜3cmとすることができる。 According to the above method, the components of the urethane elastomer foam stock solution described above are intimately mixed immediately before injection according to a conventional method, and then poured into a mold for integral molding of the elastic sleeper. In order to enable integral molding of the elastic sleeper, the mold allows at least the lower part of the bottom and side surfaces of the concrete sleeper (the part closer to the bottom) to be almost completely surrounded by the mold with a gap. As such, it is fixed to concrete sleepers. A specific example of how to fix it is shown in the attached FIGS. 1 and 2.
That is, in the figure, 1 is a concrete sleeper, and its size varies depending on the railway line to be used, but for example, the length is 50 to 500 cm, and the width is 20 to 100 cm.
cm, and the height can be about 10 to 30 cm.
A box-shaped mold 4 is attached so as to almost completely surround a necessary portion such as the lower part of the side surface 3. At this time, gaps s having gaps w and w' are provided between the bottom surface 2 of the sleeper 1 and the inner bottom surface of the mold, and between the side surface 3 of the sleeper 1 and the inner surface of the mold, respectively. The mold 4 must almost completely surround the sleeper 1 to such an extent that there is no substantial leakage of the urethane elastomer stock solution injected into the gap s. The gaps w and w' can be varied widely depending on the size of the sleeper 1, the type of urethane elastomer, etc., but for example, w is 1 to 5 cm,
More preferably, it is 2 to 3 cm, and w' is 1 to 5 cm, more preferably 1.5 to 3 cm.
また、金型4がマクラギ1の側面3を包囲する
高さhもまた、臨界的なものではなく、弾性マク
ラギの用途等に応じて広範に変えることができる
が、一般にはマクラギ1の高さの10分の1乃至1
分の1程度とすることができる。 In addition, the height h at which the mold 4 surrounds the side surface 3 of the sleeper 1 is also not critical and can be varied widely depending on the use of the elastic sleeper, etc., but in general, the height h of the sleeper 1 is not critical. 1/10 to 1/10 of
It can be reduced to about 1/2.
上記のようにセツトされた金型には次いで金型
4の適宜位置に設けた注入口5より間隙s内へウ
レタンエラストマー発泡原液を注入する。本発明
者らの研究によれば、該注入は、上記のように金
型4をセツトしたマクラギ1を、第1図において
注入口5を有する金型の面が下になり且つ脱気用
小孔6を有する金型の面が上になり、かくしてマ
クラギの底面2がほぼ垂直になるように立てた状
態に設置して行なうことが操作上非常に有利であ
ることがわかつた。 Next, into the mold set as described above, a urethane elastomer foaming stock solution is injected into the gap s through the injection port 5 provided at an appropriate position in the mold 4. According to the research of the present inventors, the injection is carried out by placing the sleeper 1 with the mold 4 set as described above in such a way that the side of the mold with the injection port 5 is facing down in FIG. It has been found that it is very advantageous in terms of operation to install the sleepers in an upright position with the surface of the mold having the holes 6 facing up, and thus the bottom surface 2 of the sleepers being substantially vertical.
第3図はそのような金型4内へウレタンエラス
トマー発泡原液を注入する場合の操作法を示した
フローシートであり、金型4をセツトしたコンク
リート製マクラギ1は上記のようにその底面2が
ほぼ垂直になるように設置され、該金型の下方に
位置する注入口5からウレタンエラストマー発泡
原液が注入され、その注入に従つて間隙s中の空
気は脱気孔6から追い出される。このウレタンエ
ラストマー発泡原液は、例えば、多価アルコー
ル、鎖長延長剤、発泡剤、ウレタン化触媒、発泡
安定剤等からなるA液及び有機ポリイソシアネー
トからなるB液を原液タンク10及び10′に仕
込み、そこからそれぞれ計量送液ポンプ11及び
11′を通つて二液撹 器12に供給し、そこで
緊密に混合することにより調製され、その混合液
は次いで末端バルブ14を有する導管13を経て
注入口5に導びかれる。 FIG. 3 is a flow sheet showing the operation method for injecting the urethane elastomer foam stock solution into such a mold 4, and the concrete sleeper 1 with the mold 4 set has its bottom surface 2 as described above. A urethane elastomer foaming stock solution is injected from an injection port 5 located substantially vertically below the mold, and air in the gap s is expelled from the degassing hole 6 as the injection is performed. This urethane elastomer foaming stock solution is prepared by charging, for example, a solution A consisting of a polyhydric alcohol, a chain extender, a blowing agent, a urethanization catalyst, a foaming stabilizer, etc., and a solution B consisting of an organic polyisocyanate into stock solution tanks 10 and 10'. , thence through metering pumps 11 and 11', respectively, to a two-part agitator 12, where it is prepared by intimate mixing, the mixture then passing through a conduit 13 with an end valve 14 to an inlet. 5.
本発明において好適に使用されるA液及びB液
の代表的な組成は次のとおりである。 Typical compositions of liquid A and liquid B preferably used in the present invention are as follows.
A液組成
ポリエーテルポリオール(グリセリン/プロピ
レンオキシド/エチレンオキシドの共重合付
加物;数平均分子量=6500 100.0重量部
エチレングリコール 0.5〜10重量部
水 0.1〜0.5重量部
整泡剤(例えばシリコーン系界面活性剤)
0.1〜1重量部
トリエチレンジアミン 0.1〜0.5重量部
B液組成
ポリイソシアネート/ポリオールのプレポリマ
ー(例えば4,4′−ジエフニルメタンジイソ
シアネートと上記ポリエーテルポリオールと
のイソシアネート末端前駆縮合体;遊離
NCO含量=16重量%)
NCO Index 90〜110重量部
金型内へのウレタンエラストマー発泡原液の注
入は通常1〜100Kg/min、より好ましくは30〜
60Kg/minの速度で行なうことができ、注入量は
所望とする発泡度に応じて、金型の前記間隙の全
体積の3分の1乃至10分の9とすることができ
る。注入されたウレタンエラストマー発泡原液は
次いで発泡硬化せしめられる。この発泡硬化は通
常室温において行なうことができるが、必要に応
じて、約70℃までの温度に加熱しながら行なつて
もよい。発泡硬化は大体1〜2時間以内に終了
し、発泡硬化が終れば、マクラギから金型を取り
はずす。Composition of liquid A Polyether polyol (copolymer adduct of glycerin/propylene oxide/ethylene oxide; number average molecular weight = 6500 100.0 parts by weight Ethylene glycol 0.5 to 10 parts by weight Water 0.1 to 0.5 parts by weight Foam stabilizer (e.g. silicone surfactant) )
0.1 to 1 part by weight Triethylenediamine 0.1 to 0.5 parts by weight Liquid B composition Polyisocyanate/polyol prepolymer (e.g. isocyanate-terminated precondensate of 4,4'-diefylmethane diisocyanate and the above polyether polyol; free
NCO content = 16% by weight)
NCO Index 90-110 parts by weight The injection rate of the urethane elastomer foaming stock solution into the mold is usually 1-100 kg/min, more preferably 30-100 kg/min.
It can be carried out at a speed of 60 kg/min, and the injection amount can be from 1/3 to 9/10 of the total volume of the gap in the mold, depending on the desired degree of foaming. The injected urethane elastomer foam stock solution is then foamed and cured. This foam curing can normally be carried out at room temperature, but if necessary, it may be carried out while being heated to a temperature of up to about 70°C. The foam curing is completed within about 1 to 2 hours, and when the foam curing is completed, the mold is removed from the sleepers.
これによつて、低発泡ウレタンエラストマーで
被覆された本発明の弾性マクラギを得ることがで
きる。このようにしてコンクリート製マクラギに
一体被覆成形せしめられる低発泡ウレタンエラス
トマー中の気泡はその大部分が独立気泡であつ
て、該エラストマーに望まれる物性としては次の
ものを挙げることができる。 In this way, the elastic sleeper of the present invention coated with the low foaming urethane elastomer can be obtained. Most of the cells in the low-foaming urethane elastomer that is integrally molded onto concrete sleepers are closed cells, and the desired physical properties of the elastomer include the following.
1 嵩密度:0.3〜0.9g/cm3、好ましくは0.65〜
0.85g/cm3
2 単位面積当りのバネ定数:少なくとも1Kg/
cm3以上、好ましくは3〜10Kg/cm3
3 圧縮永久歪:15%以下、好ましくは10%以下
4 疲労によるヘタリ量:1.5mm以下、好ましく
は1mm以下
5 発泡倍率:1〜3倍、好ましくは1.2〜1.6倍
本発明の弾性マクラギは、第4図に示すよう
に、コンクリート製マクラギ1とその下方部分に
一体成形により被着せしめられた低発泡ウレタン
エラストマーの被覆材7とから成る。1 Bulk density: 0.3 to 0.9 g/cm 3 , preferably 0.65 to
0.85g/cm 3 2 Spring constant per unit area: at least 1Kg/
cm 3 or more, preferably 3 to 10 Kg/cm 3 3 Compression set: 15% or less, preferably 10% or less 4 Amount of fatigue due to fatigue: 1.5 mm or less, preferably 1 mm or less 5 Expansion ratio: 1 to 3 times, preferably As shown in FIG. 4, the elastic sleeper of the present invention is comprised of a concrete sleeper 1 and a low-foaming urethane elastomer covering material 7 integrally applied to the lower part thereof.
本発明者らの研究によれば、この低発泡ウレタ
ンエラストマーの被覆材の底面部分に、該被覆材
の底面積の0.5%以上、好ましくは50%以下を占
める切欠き部を穿設すると、該被覆材内に応力が
発生するのを防ぐことができ、拘束状態において
も該被覆材の自由変形がある程度可能となつてバ
ネ定数をより一層低下させることができ、加えて
ウレタンエラストマーの使用量を減らすことがで
きることが判明した。 According to the research conducted by the present inventors, if a cutout portion that occupies 0.5% or more, preferably 50% or less of the bottom area of the coating material of this low-foaming urethane elastomer coating material is bored, the It is possible to prevent stress from occurring within the sheathing material, and even in a restrained state, the sheathing material can be freely deformed to some extent, making it possible to further reduce the spring constant.In addition, the amount of urethane elastomer used can be reduced. It turns out that it can be reduced.
そのような効果を発揮させるための該切欠き部
分8の形状は、例えば第5図に示すような円柱
状、又は図示しないが角柱状等、或いは第6図に
示すような溝状構造とすることができる。 In order to exhibit such an effect, the shape of the cutout portion 8 may be, for example, a columnar shape as shown in FIG. 5, a prismatic shape (not shown), or a groove-like structure as shown in FIG. 6. be able to.
この切欠き部分には、弾性マクラギを路盤上の
所定位置に設置してん充コンクリートを打ち込む
際にコンクリートが流れ込まないようにすること
が重要であり、例えばポリエチレンフオーム、軟
質ポリウレタンフオーム、軟質発泡ゴム、軟質塩
化ビニルフオーム等の嵩高なやわらかい材質の物
体を仮充填しておくことができる。 It is important to install elastic sleepers at predetermined positions on the roadbed to prevent concrete from flowing into this notch when pouring concrete. For example, polyethylene foam, soft polyurethane foam, soft foam rubber, etc. Bulky soft material objects such as soft vinyl chloride foam can be temporarily filled.
以上述べた本発明によれば、制振効果に優れて
おり、振動及び騒音の少ない弾性マクラギを提供
することができる。 According to the present invention described above, it is possible to provide an elastic sleeper that has an excellent vibration damping effect and generates less vibration and noise.
特に、本発明の弾性マクラギは、低発泡ウレタ
ンエラストマー被覆材をコンクリート製マクラギ
に一体発泡成形させることにより形成させたもの
であるから、ウレタンエラストマー被覆材がコン
クリート製マクラギに強固に接着しているという
長所がある。通常防振材は振動発生源の振動を確
実に伝達せしめられて、その振動を遮断し併せて
防振材内部で吸収する必要があるため、上記の接
着性は実用上極めて大きな長所である。 In particular, since the elastic sleepers of the present invention are formed by integrally foam-molding the low-foam urethane elastomer covering material to the concrete sleepers, it is said that the urethane elastomer covering material firmly adheres to the concrete sleepers. It has its advantages. Normally, a vibration isolator is required to be able to reliably transmit vibrations from a vibration source, block the vibrations, and absorb them within the vibration isolator, so the above-mentioned adhesion is an extremely important practical advantage.
しかし、本発明の弾性マクラギは簡単な装置で
容易に製造することができ、弾性マクラギの生産
コストの低減化及び省力化を図ることができる。 However, the elastic sleepers of the present invention can be easily manufactured using a simple device, and the production cost and labor of the elastic sleepers can be reduced.
次に実施例を掲げて本発明をさらに説明する。 Next, the present invention will be further explained with reference to Examples.
実施例
400mm×2000mm×200mmの寸法を有するコンクリ
ート製マクラギを、第1図に示すようにして、3
mmφの脱気孔6付の金型内にセツトし、被覆厚み
w,w′を25mmとした。なお、第1図に示してな
いが、第6図に示すような底面の中央部に幅300
mm、深さ15mmの溝状構造の切欠き部分8を有する
被覆材が形成できるよう金型の該当部分に隔壁を
とりつけた。次いで、第3図に示す装置を用い
て、下記に示す組成のA液及びB液を撹 器12
内で回転数6000rpmで混合し、金型下部の注入口
5より45Kg/minの速度で30Kg注入した。室温に
2時間放置した後脱型した。得られた弾性マクラ
ギのウレタンエラストマー被覆材は嵩密度0.76
g/cm3;圧縮永久歪6.9%;疲労によるへたり量
0.43mmで、マクラギの一締結当りのバネ定数は
40ton/cmであり、外観上、性能上要求を充分に
満足するものであつた。Example A concrete sleeper with dimensions of 400 mm x 2000 mm x 200 mm was constructed as shown in Figure 1.
It was set in a mold with 6 degassing holes of mmφ, and the coating thicknesses w and w' were set to 25 mm. Although it is not shown in Figure 1, there is a width of 300mm in the center of the bottom as shown in Figure 6.
A partition wall was attached to the corresponding part of the mold so that a covering material having a cutout part 8 having a groove-like structure with a width of 15 mm and a depth of 15 mm could be formed. Next, using the apparatus shown in FIG. 3, liquids A and B having the compositions shown below were mixed in the stirrer 12.
The mixture was mixed at a rotation speed of 6000 rpm, and 30 kg was injected from the injection port 5 at the bottom of the mold at a rate of 45 kg/min. The mold was removed after being left at room temperature for 2 hours. The resulting urethane elastomer coating material for elastic sleepers has a bulk density of 0.76.
g/cm 3 ; Compression set 6.9%; Amount of set due to fatigue
At 0.43mm, the spring constant per sleeper tightening is
40ton/cm, fully satisfying the requirements in terms of appearance and performance.
A液組成
ポリエーテルポリオール(グリセリン/プロピ
レンオキシド/エチレンオキシドの共重合付
加物;数平均分子量=6500) 100.0重量部
エチレングリコール 3.0重量部
水 0.35重量部
整泡剤(例えばシリコーン系界面活性剤)
0.50重量部
トリエチレンジアミン 0.20重量部
B液組成
ポリイソシアネート/ポリオールのプレポリマ
ー(例えば4,4′−ジエフニルメタンジイソ
シアネートと上記ポリエーテルポリオールと
のイソシアネート末端前駆縮合体;遊離
NCO含量=16重量%) NCO Index 100Composition of liquid A Polyether polyol (copolymer adduct of glycerin/propylene oxide/ethylene oxide; number average molecular weight = 6500) 100.0 parts by weight Ethylene glycol 3.0 parts by weight Water 0.35 parts by weight Foam stabilizer (e.g. silicone surfactant)
0.50 parts by weight Triethylenediamine 0.20 parts by weight Liquid B composition Polyisocyanate/polyol prepolymer (e.g. isocyanate-terminated precondensate of 4,4'-diefylmethane diisocyanate and the above polyether polyol; free
NCO content = 16% by weight) NCO Index 100
第1図はコンクリート製マクラギに金型をセツ
トした状態の斜視図、第2図は第1図A−A線の
拡大断面図、第3図は本発明弾性マクラギを製造
する際の装置のフローシート、第4図、第5図及
び第6図は本発明の弾性マクラギの斜視図である
(ただし、第5図に示す弾性マクラギは裏返した
ときの斜視図である)。
図中、1……コンクリート製マクラギ、2……
コンクリート製マクラギの底面、3……コンクリ
ート製マクラギの側面、4……金型、5……注入
口、6……脱気孔。
Fig. 1 is a perspective view of a mold set in a concrete sleeper, Fig. 2 is an enlarged sectional view taken along line A-A in Fig. 1, and Fig. 3 is a flowchart of the apparatus for manufacturing the elastic sleeper of the present invention. The seat, FIGS. 4, 5, and 6 are perspective views of the elastic sleeper of the present invention (however, the elastic sleeper shown in FIG. 5 is a perspective view when it is turned over). In the diagram, 1... Concrete sleepers, 2...
Bottom surface of the concrete sleeper, 3... Side surface of the concrete sleeper, 4... Mold, 5... Inlet, 6... Deaeration hole.
Claims (1)
なくとも下方部分が、 (a) 平均官能基数が2.5〜3.5で且つ数平均分子量
が約4500〜約8500の多価アルコール、 (b) 有機ポリイソシアネート、 (c) 2官能性鎖長延長剤、 (d) ウレタン化触媒、及び (e) 発泡剤 から実質的に成り、且つ該2官能性鎖長延長剤を
ウレタンエラストマーの単位重量当り0.2×10-3
乃至1.0×10-3モル/gの濃度で含むウレタンエ
ラストマー発泡原液から形成された嵩密度が0.3
〜0.9g/cm3の低発泡ウレタンエラストマーで被
覆されていることを特徴とする弾性マクラギ。[Scope of Claims] 1. At least the lower part of the bottom and side surfaces of the concrete sleeper is made of (a) a polyhydric alcohol having an average number of functional groups of 2.5 to 3.5 and a number average molecular weight of about 4,500 to about 8,500; (b) an organic consisting essentially of a polyisocyanate, (c) a difunctional chain extender, (d) a urethanization catalyst, and (e) a blowing agent; ×10 -3
A bulk density of 0.3 formed from a urethane elastomer foam stock solution containing a concentration of 1.0 × 10 -3 mol/g
An elastic sleeper characterized by being coated with a low foaming urethane elastomer of ~0.9 g/cm 3 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57169655A JPS58131201A (en) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | Elastic cross tie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57169655A JPS58131201A (en) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | Elastic cross tie |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58131201A JPS58131201A (en) | 1983-08-05 |
| JPS6160202B2 true JPS6160202B2 (en) | 1986-12-19 |
Family
ID=15890486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57169655A Granted JPS58131201A (en) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | Elastic cross tie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58131201A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0190004U (en) * | 1987-12-07 | 1989-06-14 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6185430A (en) * | 1984-10-02 | 1986-05-01 | Nisshinbo Ind Inc | Vibration-damping material and its production |
| JPH01168720A (en) * | 1987-12-25 | 1989-07-04 | Toyobo Co Ltd | Viscoelastic resin for vibration damper |
| JPH01225616A (en) * | 1988-03-04 | 1989-09-08 | Sanyo Chem Ind Ltd | Vibration damper |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP57169655A patent/JPS58131201A/en active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0190004U (en) * | 1987-12-07 | 1989-06-14 |
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| JPS58131201A (en) | 1983-08-05 |
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