(57)【要約】【課題】施工時に樹脂等の混合原料を注入する工程を必要とせず、簡単かつ短時間に施工できる可変パッドを提供する。【解決手段】レール１２と、このレール１２を支持するレール支持体１６との間に介装される可変パッド１０であって、下記の（Ａ）を主成分とする主剤と、下記の（Ｂ）〜（Ｄ）を必須成分とする硬化剤成分とを含有するエポキシ樹脂組成物を袋体３６内に封入してなるものである。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）ポリメルカプタン。（Ｃ）３級アミン類。（Ｄ）反応調整剤。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールと、このレールを支持するレール支持体との間に介装される可変パッドであって、下記の（Ａ）を主成分とする主剤と、下記の（Ｂ）〜（Ｄ）を必須成分とする硬化剤成分とを含有するエポキシ樹脂組成物を袋体内に封入してなることを特徴とする可変パッド。
（Ａ）エポキシ樹脂。
（Ｂ）ポリメルカプタン。
（Ｃ）３級アミン類。
（Ｄ）反応調整剤。
【請求項２】
上記主剤と硬化剤成分との重量混合比が、主剤／硬化剤成分＝１００／５０〜１００／７５の範囲である請求項１記載の可変パッド。
【請求項３】
混合時の主剤の粘度が７００〜１５００ｍＰａ・ｓ（２０℃）の範囲で、かつ、混合時の硬化剤成分の粘度が３００〜７００ｍＰａ・ｓ（２０℃）の範囲である請求項１または２記載の可変パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レールと、レール支持体（タイプレート，枕木等）との間に介装される可変パッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レール（鉄道用レール等）をコンクリート基盤上に敷設する際には、タイプレート等のレール支持体をコンクリート基盤上に所定の間隔で設置し、その上にレールを載せてレールを支持、締結している。通常、レールとレール支持体との間には、軌道パッドと可変パッドとが介装されている（例えば、特許文献１，２参照）。この軌道パッドは、ゴム等の弾性板からなり、主に列車走行の際の振動、衝撃を緩衝する役割を果たすものである。しかし、軌道パッドの厚みは必ずしも一定ではなく、また、コンクリート基盤の表面も、必ずしも水平ではないため、軌道パッドとレール支持体との間には、可変パッドを介装している。この可変パッドは、樹脂シート等の袋体にて構成されていて、その内部への液状の硬化性樹脂の注入およびその後の硬化により、上記部材の寸法誤差や施工時のずれを補正し、レールを所定の高さに保持する役割を果たすものである。
【特許文献１】特公昭４８−５６４４号公報
【特許文献２】実公平４−５５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の可変パッドによると、施工時に樹脂等の混合原料を袋体へ注入する注入工程が必要となる。具体的には、原料となる樹脂、硬化剤等を各々計量し、これらを混合し、この混合原料を袋体へ注入する作業が必要となる。樹脂や硬化剤等を計量し、所定の比率で混合する作業は、煩雑で時間を要する。また、可変パッドをレール下に挿入した後、その場で作業者がポンプ等により混合原料を注入しなければならない。このため、手間がかかり、施工時間が長くなる。また、混合原料が過不足なく充填されるよう、混合原料の注入量を監視する必要もあることから、注入作業は難しく、長時間を要する。さらに、混合原料を注入する際に、重ねて挿入されている軌道パッドと可変パッドとのずれが生じるという問題もある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、施工時に樹脂等の混合原料を注入する工程を必要とせず、簡単かつ短時間に施工できる可変パッドの提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明の可変パッドは、レールと、このレールを支持するレール支持体との間に介装される可変パッドであって、下記の（Ａ）を主成分とする主剤と、下記の（Ｂ）〜（Ｄ）を必須成分とする硬化剤成分とを含有するエポキシ樹脂組成物を袋体内に封入してなるという構成をとる。
（Ａ）エポキシ樹脂。
（Ｂ）ポリメルカプタン。
（Ｃ）３級アミン類。
（Ｄ）反応調整剤。
【０００６】
すなわち、この発明者は、施工時に樹脂等の混合原料を注入する工程を必要とせず、簡単かつ短時間に施工できる可変パッドを得るために、常温硬化材料を中心に鋭意検討を重ねた。この常温硬化材料としては、ポリエステル系材料、アクリル系材料、ウレタン系材料、エポキシ系材料等が考えられる。しかし、上記ポリエステル系材料は、溶剤系の材料であり、袋体内の仕切り等を劣化させるため、袋封入には不適である。また、上記アクリル系材料は、重合開始剤の量等のシステムが煩雑で、現場での混合性に問題がある。また、上記ウレタン系材料は、硬化状態を確認するため、透明フィルムからなる袋体に封入すると、製品保管時に水分を吸収し、発泡するため、所定の強度が得られない等の難点がある。そこで、この発明者は、エポキシ系材料に着目して実験を続けた。従来、エポキシ系材料は、土木分野等で使用され常温硬化には適しているが、硬化特性には硬化剤の選定が重要となる。また、エポキシ系材料は、常温領域でも、鉄板等の上では吸熱されてしまい硬化性が悪化することがある。エポキシ系材料の硬化剤としては、一般に３級アミン類が使用される。また、低温硬化剤としてのポリメルカプタンが併用される場合もある。しかし、上記３級アミン類の単独使用では、液温や環境温度が低い場合、もしくは硬化後の硬化体の厚みが小さいような場合には、硬化不良を起こすという難点もある。また、上記３級アミン類と、ポリメルカプタンとを併用する場合でも、液温や樹脂量に対して現場で使用する硬化特性（目標ゲルタイム２０〜９０分）をコントロールすることができない場合がある。さらに、高温環境下で樹脂量が多い場合、異常発熱により分解が開始されるため、硬化体の強度低下を引き起こす原因にもなる。液温や使用樹脂量によって硬化剤の配合を変量することにより、上記の問題を解消することは可能ではあるが、この場合、使用時温度５種×使用樹脂量３種＝１５種になってしまい、製造側には、液種の間違いや封入量の間違い等、生産管理に問題が生じてしまう。また、現場で使用するサイドにも選定等に負荷をかけたり、在庫を必要以上に抱え込むことになり問題が生じる。そのようなことから、液温に対する薬液種をそろえるだけで、樹脂量による硬化性に関して目標領域に入るような硬化剤の検討を実施した。その結果、ポリメルカプタンと３級アミン類と反応調整剤とを必須成分とする硬化剤成分を選定することにより、樹脂量による硬化性に関して目標領域（ゲルタイム２０〜９０分）に入ることを見いだし、本発明に到達した。
【発明の効果】
【０００７】
このように、本発明の可変パッドは、エポキシ樹脂（Ａ成分）を主成分とする主剤と、ポリメルカプタン（Ｂ成分）と３級アミン類（Ｃ成分）と反応調整剤（Ｄ成分）とを必須成分とする硬化剤成分とを含有するエポキシ樹脂組成物を袋体内に封入してなるものである。すなわち、低温硬化剤であるポリメルカプタン（Ｂ成分）の使用により、可使時間とゲルタイムを近く設定することが可能となる。そのため、反応が開始すると、一気に硬化が進むことから、硬化の不均一性を抑えることができる。また、上記反応調整剤（Ｄ成分）の使用により、練り直して再利用が可能となり、長期在庫しないように調整が可能となる。また、硬化時に変色するため、均一に硬化したかどうかを現場で管理しやすい。また、遅延剤である反応調整剤（Ｄ成分）を使用することにより、配合薬液種を低減できるとともに、厚みの依存性を軽減することもできる。また、本発明の可変パッドは、一気に硬化が進むことから、特定のエポキシ樹脂組成物を用いているため、強度の発現が早く、補修から２時間程度で列車の走行が可能となるため、施工時間の制約を低減することができる。
【０００８】
また、上記主剤と硬化剤成分との重量混合比が、主剤／硬化剤成分＝１００／５０〜１００／７５の範囲であるため、施工時の混合が容易となる。
【０００９】
また、混合時の主剤の粘度が７００〜１５００ｍＰａ・ｓ（２０℃）の範囲で、かつ、混合時の硬化剤成分の粘度が３００〜７００ｍＰａ・ｓ（２０℃）の範囲であると、施工時の混合作業性も良好となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
本発明の可変パッドは、下記の（Ａ）を主成分とする主剤と、下記の（Ｂ）〜（Ｄ）を必須成分とする硬化剤成分とを含有するエポキシ樹脂組成物を袋体内に封入してなるものである。
（Ａ）エポキシ樹脂。
（Ｂ）ポリメルカプタン。
（Ｃ）３級アミン類。
（Ｄ）反応調整剤。
【００１２】
上記エポキシ樹脂組成物の主剤に用いられるエポキシ樹脂（Ａ成分）としては、分子内に少なくとも２個のエポキシ基を有するものであれば特に制限されない。例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＦ型等のビスフェニル基を有するエポキシ化合物や、ポリアルキレングリコール型、アルキレングリコール型のエポキシ化合物やグリシジルエステル系エポキシ樹脂、グリシジルエーテル系エポキシ樹脂、フェノールノボラック型等の多官能型のグリシジルエーテル系エポキシ樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。これらのなかでも、強度特性・コストの点で、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、多官能エポキシ樹脂が好適に用いられる。
【００１３】
つぎに、上記硬化剤成分であるポリメルカプタン（Ｂ成分）としては、末端にメルカプタン基をもつ化合物であれば特に限定はなく、例えば、シクロヘキシルメルカプタン、トリグリコールジメルカプタン、トリメチルプロパノールトリスメルカプタン等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。これらのなかでも、低温硬化性に優れる点で、多官能メルカプタンが好適に用いられる。
【００１４】
また、上記硬化剤成分である３級アミン類（Ｃ成分）としては、例えば、脂肪族ポリアミン、脂環族ポリアミン、芳香族ポリアミン等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。
【００１５】
上記脂肪族ポリアミンとしては、例えば、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、テトラエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）、イミノビスプロピルアミン（ジプロピレントリアミン）（ＤＰＴＡ）、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、１，３，６−トリスアミノメチルヘキサン（ＴＭＡＨ）、トリメチルヘキサメチレンジアミン（ＴＭＤ）、ポリエーテルジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン（ＤＥＡＰＡ）等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。
【００１６】
上記脂環族ポリアミンとしては、例えば、メンセンジアミン（ＭＤＡ）、イソフォロンジアミン（ＩＰＤ）、ビス（４−アミノ−３−メチルシクロヘキシル）メタン、Ｎ−アミノエチルピペラジン（ＡＥＰ）等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。
【００１７】
上記芳香族ポリアミンとしては、例えば、メタフェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ジアミノジフェニルスルフォン（ＤＤＳ）、２−（ジメチルアミノメチル）フェノール、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。
【００１８】
ここで、上記硬化剤成分中のポリメルカプタン（Ｂ成分）と３級アミン類（Ｃ成分）との重量混合比は、Ｂ成分／Ｃ成分＝１００／５〜１００／５０の範囲が好ましく、特に好ましくはＢ成分／Ｃ成分＝１００／１５〜１００／３５の範囲である。
【００１９】
また、上記硬化剤成分である反応調整剤（Ｄ成分）としては、例えば、クエン酸、酢酸、オクチル酸等の他に３フッ化ホウ素のようなルイス酸があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。
【００２０】
ここで、上記硬化剤成分中のポリメルカプタン（Ｂ成分）と反応調整剤（Ｄ成分）との重量混合比は、Ｂ成分／Ｄ成分＝１００／２〜１００／３０の範囲が好ましく、特に好ましくはＢ成分／Ｄ成分＝１００／３〜１００／２０の範囲である。
【００２１】
なお、上記硬化剤成分には、ポリメルカプタン（Ｂ成分）、３級アミン類（Ｃ成分）および反応調整剤（Ｄ成分）の他に、硬化促進剤、希釈剤、充填材、着色剤、界面活性剤、消泡剤等を必要に応じて適宜に配合しても差し支えない。
【００２２】
ここで、上記主剤と硬化剤成分との重量混合比は、主剤／硬化剤成分＝１００／５０〜１００／７５の範囲が好ましく、特に好ましくは主剤／硬化剤成分＝１００／５０〜１００／７０の範囲である。すなわち、上記硬化剤成分の配合量が少なすぎる（主剤の配合量が多すぎる）と、架橋密度が低下し強度が低下するからであり、逆に上記硬化剤成分の配合量が多すぎる（主剤の配合量が少なすぎる）と、反応に寄与しない硬化剤が可塑剤になり強度低下する傾向がみられるからである。
【００２３】
本発明の可変パッドにおいては、混合時の粘度は、５００〜１５００ｍＰａ・ｓ（２０℃）の範囲が好ましく、特に好ましくは５００〜１０００ｍＰａ・ｓ（２０℃）の範囲である。
【００２４】
つぎに、本発明の可変パッドは、異なる配合組成のエポキシ樹脂組成物を準備し、季節（現場の環境温度）ごとに使い分けて使用することができる。
【００２５】
本発明の可変パッドは、レール（鉄道用レール等）と、このレールを支持するレール支持体（タイプレート，枕木等）との間に介装されて用いられる。図１は、本発明の可変パッド１０を、周辺部とともに施工完了状態で表している。図において、１２はレール、１４はコンクリート基盤、１６は金属製のタイプレート（レール支持体）、１８は絶縁板をそれぞれ示す。
【００２６】
上記タイプレート１６は、ボルト２０にて絶縁板１８を介しコンクリート基盤１４の上面に固定されている。上記ボルト２０は、コンクリート基盤１４に埋設された埋込栓２２にねじ込まれている。
【００２７】
図１において、２４はタイプレート１６に設けられた一対の突出部で、そこにレール固定用のばね（板ばね）２６が、ボルト２８およびナット３０により取り付けられている。一対の突出部２４と２４との間には、レール１２の基底部１２Ａが嵌め込まれて位置決めされ、その基底部１２Ａがばね２６の自由端部にて下向きに押圧されている。そして、レール１２の基底部１２Ａが、軌道パッド３２および可変パッド１０を介して、タイプレート１６により弾性的に支持されている。
【００２８】
なお、上記実施の形態では、軌道パッド３２の上面にＳＵＳ鋼板からなる滑り板３４が固着されているが、場合によっては、上記滑り板３４は省略しても差し支えない。
【００２９】
上記軌道パッド３２は、ゴム板（弾性板）からなるもので、その上面と下面とにはレール長手方向に延びる凹溝３５が、図１の左右方向に所定ピッチで形成されている。
【００３０】
図１において、３６は可変パッド１０の袋体で、その内部に主剤と硬化剤成分とからなるエポキシ樹脂組成物（混合後は硬化体３８となる）が封入されている。上記袋体３６は、例えば、一体の樹脂シートをヒートシール，超音波溶着，振動溶着等により貼り合わせてなり、その内部には半接着の弱シール部からなる仕切部（図示せず）が設けられていて、その仕切部にて、互いに独立した第１の袋部（図示せず）および第２の袋部（図示せず）に区画形成されている。そして、上記第１の袋部には、エポキシ樹脂（Ａ成分）を主成分とする主剤が、上記第２の袋部には、ポリメルカプタン（Ｂ成分）と３級アミン類（Ｃ成分）と反応調整剤（Ｄ成分）とを必須成分とする硬化剤成分がそれぞれ封入されている。なお、上記袋体３６を形成する樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）との複合樹脂シートの他、ポリアミド（ＰＡ），ポリプロピレン（ＰＰ），ポリビニルアルコール（ＰＶＡ），エチレンビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ），エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の樹脂シート等があげられる。
【実施例】
【００３１】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【００３２】
〔実施例１〕
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を主成分とした主剤（大都産業社製、ダイトーサイザーＤＴ−２４３）１００部、およびポリメルカプタン（大都産業社製、ＭＲ−９１）５０部と、３級アミン類（大都産業社製、ＨＤ−ＡＣＣ４３）９部と、反応調整剤（オクチル酸）４部とからなる硬化剤成分からなるエポキシ樹脂組成物を調製した。
【００３３】
〔実施例２〜７、比較例１〜３〕
硬化剤成分の配合割合等を下記の表１および表２に示すように変更する以外は、実施例１と同様にして、エポキシ樹脂組成物を調製した。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
【表２】
2008248522.tif 000004
【００３６】
このようにして得られた実施例および比較例のエポキシ樹脂組成物を用い、下記の基準に従って各特性の評価を行った。これらの結果を下記の表３〜表８に併せて示した。
【００３７】
〔ゲル化時間〕
各エポキシ樹脂組成物を、液温（０℃，１０℃，２０℃，３０℃）、環境温度（０℃，１０℃，２０℃，３０℃）の各条件で硬化させて、厚みが２ｍｍ，８ｍｍ，１４ｍｍの硬化体をそれぞれ作製し、その時のゲル化時間を測定した。
【００３８】
〔硬度〕
各エポキシ樹脂組成物を、液温（０℃，１０℃，２０℃，３０℃）の各条件で硬化させて、厚みが２ｍｍ，８ｍｍ，１４ｍｍの硬化体をそれぞれ作製し、その硬度（Ｓｈｏｒｅ  Ｄ）を測定した。なお、測定は硬化終了後２時間で実施した。
【００３９】
〔外観〕
各エポキシ樹脂組成物を、液温（０℃，１０℃，２０℃，３０℃）の各条件で硬化させて、厚みが２ｍｍ，８ｍｍ，１４ｍｍの硬化体をそれぞれ作製し、その硬化体内の樹脂のヒビ等の有無を観察した。評価は、ヒビ等がないものを○、ヒビ等があるものを×とした。
【００４０】
【表３】
2008248522.tif 000005
【００４１】
【表４】
2008248522.tif 000006
【００４２】
【表５】
2008248522.tif 000007
【００４３】
【表６】
2008248522.tif 000008
【００４４】
【表７】
2008248522.tif 000009
【００４５】
【表８】
2008248522.tif 000010
【００４６】
上記表３〜表８の結果から、夏場には、３０℃（高温）でのゲル化時間および硬度が良好である実施例１，４品を用いることができる。また、春，秋用には、２０℃でのゲル化時間および硬度が良好である実施例３，６品を用いることができる。さらに、冬場には、１０℃（低温）でのゲル化時間および硬度が良好である実施例２品を用いることができる。また、極寒仕様には、０℃でのゲル化時間および硬度が良好である実施例７品を用いることができる。また、いずれの実施例品も、硬化体内の樹脂のヒビ等がなく、外観も良好であった。
【００４７】
これに対し、比較例１〜３品は、硬化剤成分中に反応調整剤を配合していないため、ゲル化時間が短かく作業性に問題を生じる。また、比較例１〜３品は、硬化体内の樹脂のヒビ等があり、外観も劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の可変パッドは、例えば、スラブ軌道等における、レール（鉄道用レール等）と、このレールを支持するレール支持体（タイプレート，枕木等）との間に介装されて用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一例である可変パッドを施工完了状態で周辺部とともに示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  可変パッド
１２  レール
１６  タイプレート（レール支持体）
３６  袋体
【図１】
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