合成樹脂成形體、其制造方法以及其制造系統的制作方法

專利名稱：合成樹脂成形體、其制造方法以及其制造系統的制作方法
技術領域：
本發明主要是關于一種使耐久性、生產性及強度提高的合成枕木等所使用的合成樹脂成形體及該合成樹脂成形體的制造方法。
背景技術：
作為現有習知的在鐵道上所使用的枕木等的合成樹脂成形體的制造方法，已知有一種分批式的合成枕木的制造方法(例如參照專利文獻1等)。
該方法如圖15所示，在具有與合成枕木的大小大致相同的內部長度的金屬鑄模12中，于下模12a上投入預先整齊切割為合成枕木的長度的多個圓棒形的長玻璃纖維11a...的纖維束11。
這些纖維束11為了使集束牢固，而在不飽和聚酯樹脂等熱硬化樹脂11c中進行浸漬后再進行加熱硬化，且如圖19所示，沿長度方向相距設定間隔d設置多個突起部11b，用于確保與鄰接的其它纖維束11的間隔。
而且，如圖16所示，從注入機13注入氨基甲酸乙酯樹脂液14。
此時，對前述纖維束11...和氨基甲酸乙酯樹脂液14的比率進行調整以使其重量比約為50∶50。
另外，如圖17所示，在關閉上模12b并使氨基甲酸乙酯樹脂14硬化后，利用脫模而制造具有如圖18所示的斷面的合成枕木15。
日本專利早期公開的特開2002-294603號公報(0027段至0044段，圖10，圖12)但是，在采用這種構成的前述習知的合成枕木中，由于是在例如氨基甲酸乙酯樹脂液14的注入之前投入前述纖維束11，所以如圖18所示，在沿垂直方向的斷面視形狀中，存在纖維束11...偏向一側面15a側(在前述下模12a內為下側)的可能。
特別是在使前述氨基甲酸乙酯樹脂液14發泡硬化后，還存在與另一側面15b側產生疏密差的可能。
這種產生了疏密差的合成枕木15，與由拉制成型裝置制造且在斷面視圖中長玻璃纖維11a...大致均等地進行分布的合成枕木相比，有可能無法得到所需的強度特性。
而且，為了形成多個如圖19所示那樣的突起部11b...，除了集束纖維束11的工序以外，還需要對一部分進行按壓而制作突起部11b...的工序，隨著工序數的增大，有可能使制造成本增大。
而且，在氨基甲酸乙酯樹脂液中混合有大量的固體填充材料的情況下，樹脂液形成高粘度，無法與纖維束的全表面進行接觸，有可能使母料與纖維束的粘附變差。

發明內容
因此，本發明的課題是提供一種使強化纖維無偏向地進行分布，并在高粘度的樹脂液中也可于母料和纖維束之間得到足夠的粘著力而容易地得到所需的強度，且生產效率良好的合成樹脂成形體及該合成樹脂成形體的制造方法。
為了達成上述目的，本發明的合成樹脂成形體包括由合成樹脂材料成形的母料、在前述母料內相距間隔并列埋設的多個纖維束板；其特征在于，前述纖維束板分別由沿長度方向延伸的強化纖維、集束該強化纖維的粘合料構件而成形。
而且，本發明的合成樹脂成型體的制造方法為一種使強化纖維浸漬于粘合料構件中，并在硬化或半硬化的狀態下，切割為設定的長度尺寸而得到前述纖維束板后，將多根該纖維束板置入金屬鑄模內，并使該金屬鑄模內所填充的液狀的合成樹脂材料硬化之合成樹脂成形體的制造方法，其特征在于在該金屬鑄模中排列多片前述纖維束板，且在各纖維束板間填充前述液狀的合成樹脂材料，并利用前述金屬鑄模的上模，將前述下模的開口部進行閉塞，使前述合成樹脂材料硬化。
采用這種構成的合成樹脂成形體的發明，由于前述多個纖維束板并列設置在前述母料內，所以可使前述強化纖維的偏向減少，可在該母料內大致均等地使該強化纖維進行延伸，能夠容易地得到所需的強度。
合成樹脂成形體的制造方法所記述的方法只需在前述金屬鑄模的下模的底面部排列多片前述纖維束板，即可在該各纖維束板間容易地形成填充液狀合成樹脂材料的間隙。
因此，可簡略化或不需要例如另外地使纖維束臨時保持在一定位置上的臨時保持構件等夾具，使制造變得容易。


圖1用于說明本發明的實施形態的作為樹脂成形體之合成枕木的構成，為沿圖8中的A-A線之位置上的合成枕木主體的模式縱斷面圖。
圖2所示為本發明的實施形態之實施例1的合成枕木的制造方法，為用于說明制造纖維束板的制造裝置的全體構成之模式斜視圖。
圖3所示為本發明的實施形態之實施例1的合成枕木的制造方法，為用于說明在金屬鑄模的下模上安裝纖維束板之情形的模式斜視圖。
圖4所示為本發明的實施形態之實施例1的合成枕木的制造方法，為用于說明由注入機注入氨基甲酸乙酯樹脂液的情形的模式斜視圖。
圖5所示為本發明的實施形態之實施例1的合成枕木的制造方法，為用于說明利用上模將開口部進行閉塞之情形的模式斜視圖。
圖6所示為本發明的實施形態之實施例1的合成枕木的制造方法，為用于表示在金屬鑄模內進行發泡、硬化之情形的金屬鑄模的模式斜視圖。
圖7所示為本發明的實施形態之實施例1的合成枕木的制造方法，為用于表示在金屬鑄模內進行發泡、硬化的情形之沿圖6中B-B線的位置的斷面圖。
圖8所示為本發明的實施形態之實施例1的合成枕木的制造方法，為用于說明從金屬鑄模將合成樹脂成形體進行脫模之情形的模式分解斜視圖。
圖9所示為本發明的實施形態之實施例2的合成枕木的制造方法，為用于說明從纖維束板制造合成樹脂成形體之制造裝置的全體構成的模式斜視圖。
圖10為本發明的實施形態之實施例3的合成枕木，為用于說明拉制成型裝置等的構成的模式斜視圖。
圖11為本發明的實施形態之實施例3的合成枕木，為用于說明在安裝于金屬鑄模上的纖維束板中注入樹脂液之情形的模式斜視圖。
圖12為本發明的實施形態之實施例3的合成枕木，為在相當于沿著圖8中的A-A線位置之位置上的合成枕木主體的模式縱斷面圖。
圖13所示為本發明的實施形態之實施例4的合成枕木的制造方法，為用于說明制造纖維束板的制造裝置之全體構成的模式斜視圖。
圖14所示為本發明的實施形態之實施例5的合成枕木的制造方法，為用于說明制造纖維束板的制造裝置之全體構成的模式斜視圖。
圖15所示為習知例的合成枕木的制造方法，為用于說明在下模中投入纖維束的情形的模式縱斷面圖。
圖16所示為習知例的合成枕木的制造方法，為用于說明由注入機注入氨基甲酸乙酯樹脂液的情形的模式縱斷面圖。
圖17所示為習知例的合成枕木的制造方法，為用于說明在金屬鑄模內進行發泡、硬化的情形的模式縱斷面圖。
圖18所示為習知例的合成枕木，為用于說明全體的構成之合成枕木的模式縱斷面圖。
圖19為構成習知例的合成構成之纖維束板的模式斜視圖。
具體實施例方式
下面，根據圖1至圖9，對用于實施本發明的最佳實施形態的合成枕木進行說明。
另外，對與前述習知例相同或均等的部分，付以相同的符號并省略說明。
首先，從本實施形態的合成枕木的構成進行說明，在本實施形態中，如圖1所示，在利用合成樹脂材料所成形的合成樹脂成形體的母材2內，設置有使利用粘合料構件3而呈板狀纏繞(集束)保持的多根強化纖維，沿長度方向延伸形成的纖維束板4、4...。該合成樹脂材料為例如氨基甲酸乙酯材料，該合成樹脂成形體為例如合成樹脂主體1。而且，該粘合料構件3由聚酯樹脂材料構成，且該強化纖維為例如玻璃纖維。
這些多個纖維束板4...在前述母料2內，相距一定間隔并列設置，且在該纖維束板4、4的列之間填充有構成前述母料2的合成樹脂材料的狀態下，前述母材2和前述纖維束板4、4被一體地固定。
而且，前述纖維束板4...的周圍由構成該母料的合成樹脂材料覆蓋。
另外，在本實施形態中，采用使前述母材2的氨基甲酸乙酯樹脂材料(及前述粘合料構件3的氨基甲酸乙酯樹脂材料)發泡，并在發泡、硬化后，使這些前述母材2的氨基甲酸乙酯樹脂材料及前述粘合料構件3的聚酯樹脂材料形成一體的構成。
下面，對本實施形態的合成樹脂成形體的作用效果進行說明。
在作為采用這種構成的實施形態的合成樹脂成形體的合成枕木主體1中，由于前述多個纖維束板4、4在前述母料2內并列設置，所以可使前述玻璃纖維5...的偏向減少，而在母料2內大致均等地使這些玻璃纖維5...進行延伸，能夠容易地得到所需的強度。
而且，藉由使前述纖維束板4、4以大致一定間隔并列設置，而使前述母料2的氨基甲酸乙酯樹脂材料在這些纖維束板4、4的列之間進行填充并一體地固定。
因此，前述玻璃纖維5...由于在硬化后并列設置成多個列狀，所以在合成枕木主體1的斷面視圖中，可使向厚度方向的垂直壓縮強度提高。
而且，即使對向合成枕木主體1的厚度方向施加的剪斷負重，也可容易地得到所需的強度，且使彎曲剛性提高。
另外，在本實施形態中，由于構成前述母料2的氨基甲酸乙酯樹脂為發泡合成樹脂材料，所以可使母料2輕量化。
而且，由于可使構成該母料的氨基甲酸乙酯樹脂材料直接與前述玻璃纖維5...接觸的面積設定得較小，所以不管氨基甲酸乙酯樹脂材料的粘度等的狀態如何，都可使玻璃纖維在母材2上一體化。
例如，可將一般浸漬困難的高粘度的氨基甲酸乙酯樹脂材料，和含有最終形成高粘度的個體的填充材料的發泡氨基甲酸乙酯樹脂材料等，用作構成母料的氨基甲酸乙酯樹脂材料。
圖2至圖8所示為本發明的實施例1的合成樹脂成形體及合成樹脂成形體的制造方法。另外，對與前述習知例及實施形態相同或均等的部分，付以相同的符號進行說明。
在本實施例1的合成枕木的制造裝置10中，如圖2所示，在供給多個長玻璃纖維11a...的長玻璃纖維供給部17和具有搓板7a、7a及浸漬板7b的氨基甲酸乙酯樹脂液浸漬部7之間，設置具有從上方散布氨基甲酸乙酯樹脂液的散布噴嘴6a的散布器6。
在該散布噴嘴6a上，通過各搬送泵6b、6c，分別連接有用于存積多元醇混合液的第一存積部6d、用于存積聚異氰酸酯液的第二存積部6e。
而且，采用一種利用前述搬送泵6b、6c的驅動，使前述多元醇混合液、聚異氰酸酯液及發泡劑被混合而形成氨基甲酸乙酯樹脂液14，并在行進中途從拉在一起的長玻璃纖維11a...群的上方進行散布之構成。
而且，在前述氨基甲酸乙酯樹脂液浸漬部7中所散布的氨基甲酸乙酯樹脂液14內混入發泡劑，并對混合比進行調整，以使成型硬化時的合成枕木主體1的母料2的比重約為0.74左右。
這樣，以設定間隔被拉在一起并沿一方向行進的前述長玻璃纖維11a...，在行進途中被插通夾入到氨基甲酸乙酯樹脂液浸漬部7中所設置的搓板7a及浸漬板7b之間。
其中，前述搓板7a采用可沿與前述長玻璃纖維11a...的行進方向直交的方向往返運動的構成。
然后，由連續的長纖維所構成的長玻璃纖維11a在被浸漬于形成粘合料構件3的氨基甲酸乙酯樹脂中的狀態下，由構成成型用通路9的環形帶9a～9d包圍，并成形為斷面形狀略呈四角形形狀的板狀，且由拉取機8拉出。
然后，在硬化或發泡硬化的狀態下，被切割為設定的尺寸而得到多個纖維束板4...。在本實施例1中，將前述纖維束板4整齊切割，以使與所制造的合成枕木的長度大致相同。
如圖2及圖3所示，象這樣所形成的纖維束板4...被集中以使長度方向的各端面取齊，并在構成具有與合成枕木的大小大致相同的內部的長度方向尺寸之金屬鑄模12的下模12a內的底面部12c上，相距一定間隔地并列載置。
本實施例1的成批成形用的金屬鑄模12，具有前述下模12a和蓋狀的上模12b。其中，該下模12a其上面側的開口部12d開放；而上模12b與該下模12a的開口部12d具有大致相同的面積，且如圖5所示，將該開口部12d進行閉塞。
而且，采用在該下模12a的底面部12d上，以使前述纖維束板4...的板寬方向形成垂直(交差)方向的形態，而使多片，例如在本實施例1中，如圖7所示，使7片纖維束板4...，對鄰接的其它的纖維束板4、4及左、右的內側面部12e、12e，各自以相距一定間隔進行排列之構成。
在該下模12a的上方，如圖4所示，設置有從上方注入形成母料2的氨基甲酸乙酯樹脂液的注入機16。
在該注入機16中，設置有注入噴嘴16a，并通過各搬送泵16b、16b，分別連接有用于存積多元醇混合液的第1存積部16d、用于存積聚異氰酸酯液的第二存積部16e。
然后，利用前述搬送泵16b、16e的驅動，使前述多元醇混合液、聚異氰酸酯液及發泡劑在該注入噴嘴16a中被混合而形成氨基甲酸乙酯樹脂液14，并對7片纖維束板4...和鄰接的其它的纖維束板4、4及左、右的內側面部12e、12e之間所形成的空隙進行填充。
象這樣在各纖維束板4、4之間及左、右的內側面部12e、12e之間填充前述液狀的氨基甲酸乙酯樹脂液14后，如圖5所示，利用前述上模12b使前述開口部12d閉塞。
然后，如圖6所示，藉由從該金屬鑄模12的周圍進行熱風加熱，而使內部的前述氨基甲酸乙酯樹脂液14發泡硬化。
在本實施例1中，當填充氨基甲酸乙酯樹脂液14時，對前述纖維束板4...和氨基甲酸乙酯樹脂液14的比率進行調整，使重量比約為50∶60。
而且，在本實施例1的注入機16中，可使混入氨基甲酸乙酯樹脂液14中的發泡劑的分量，與混入從前述散布機6所供給的氨基甲酸乙酯樹脂液14中的發泡劑的分量相獨立地進行調整。
在該氨基甲酸乙酯樹脂液14發泡硬化的狀態下，如圖7所示，使各纖維束板4...在構成母料2的氨基甲酸乙酯樹脂液14內，相距一定間隔垂直地進行配置，且使由粘合料構件3保持的各玻璃纖維5...在母料2內分散配置。
在硬化后，如圖7所示，使上模12b開放，因硬化而與母料2形成一體的前述各纖維束板4...藉由進行脫模，而制造作為鐵道的枕木使用的合成枕木主體1。
下面，對本實施例1的作用效果進行說明。
在采用這種構成的實施例1的合成樹脂成形體及合成樹脂成形體的制造方法中，除了前述實施例1的作用效果以外，還在使前述連續的長纖維所構成的長玻璃纖維11a...浸漬于形成粘合料構件3的液態氨基甲酸乙酯樹脂液14內的工序中，在形成粘合料構件3的氨基甲酸乙酯樹脂液14從前述散布機6a被散布并涂敷在多個長玻璃纖維11a上后，以與這些長玻璃纖維11a...的長邊方向直交的形態，使前述搓板7a、7a沿與前述長玻璃纖維11a...的行進方向直交的方向進行往返動作，實施剪斷，且使長玻璃纖維11a...的周圍浸漬有氨基甲酸乙酸樹脂液14。
然后，如圖2所示，按一定長度切割為多個纖維束板4...，并在如圖7所示的內部中，使玻璃纖維5...被整齊切割，得到由粘合料構件3保持的前述纖維束板4...。
象這樣所制造的纖維束板4...即使為利用拉取機8的連續成形，也可在玻璃纖維5、5間由該氨基甲酸乙酯樹脂液14被牢固結合的狀態下，保持板狀。
而且，在成批成形時，由于是以前述纖維束板4、4的板寬方向形成垂直方向的形態排列多片，所以在各纖維束板4、4之間可容易地形成填充液態的氨基甲酸乙酯樹脂液14的間隙，能夠使形成母材2的氨基甲酸乙酯樹脂液14充分地滲透到各玻璃纖維5...之間。
而且，如圖2所示，浸漬于形成粘合料構件3的氨基甲酸乙酯樹脂液14內所得到的前述纖維束板4...，在該纖維束板4的氨基甲酸乙酯樹脂液14發泡硬化前，即使按一定長度切割為纖維束板4，也可保持一定的板形狀。
因此，如圖3所示，在將多片纖維束板4...及形成母料2的液狀的氨基甲酸乙酯樹脂液14注入到下模12內時，也利用簡便的支持框板構件等對兩側進行支持，或如本實施例1那樣，不需要臨時保持構件等夾具而只是載置在底面部12c上，也都難以發生模倒塌。
因此，如圖6所示，當上模12b被關閉，構成前述纖維束板4的粘合料構件4之氨基甲酸乙酯樹脂材料與所填充的氨基甲酸乙酯樹脂液14一起發泡硬化而結合后，不會形成圖15所示那樣的海島構造的斷面視圖，而能夠得到一種合成枕木主體1，此合成枕木主體1被賦予有與由習知的拉制成型裝置10等進行制造的情況具有同程度強度的均等的玻璃纖維5...的大致均等的分布。
而且，在本實施例1中，藉由使構成前述母料2的氨基甲酸乙酯樹脂液14發泡，而形成比重比較小的發泡氨基甲酸乙酯樹脂材料，可謀求合成枕木主體1的輕量化。
另外，在本實施例1中，藉由使前述粘合料構件3的氨基甲酸乙酯樹脂材料及形成母料2的氨基甲酸乙酯樹脂液14同時在前述下模12內發泡并硬化，而使位于與鄰接的其它的纖維束板4之間的形成母料2的氨基甲酸乙酯樹脂液，與該粘合料構件3的氨基甲酸乙酯樹脂材料，如圖7所示那樣進行融合，而更加牢固地被結合。
在本實施例1中，是采用一種使發泡效率不同的設定，使前述粘合料構件3的氨基甲酸乙酯構件3的氨基甲酸乙酯樹脂材料的倍率較前述母料2的氨基甲酸乙酯樹脂液的倍率高，但也可進行不同的設定使其變低，藉由使發泡效率不同，可容易地對玻璃纖維5...的分布及合成枕木主體1的強度及比重等進行調整，能夠得到所需的強度特性。
而且，在本實施例1中，前述板狀的纖維束板4...藉由在按一定長度進行切割并制造的狀態下，運送到鋪設有軌道等的需要地的附近，并利用前述下模12，投入這些纖維束板4...且進行發泡、硬化，可容易地得到合成枕木主體1。
因此，沒有必要在需要地的附近設置大規模的拉制成型裝置，如移動并使用成批成型用的金屬鑄模12，則可在伴隨軌道的鋪設進行移動的需要地的附近，容易地制造合成枕木主體1，所以能夠進一步地削減制造成本。
這樣，提供一種能夠容易地得到必要的強度，而且可使制造裝置簡略化并攜帶搬運，抑制制造成本的增大，所以適于用作遠程大量需要的鐵道的枕木之合成樹脂成形體及合成樹脂成形體的制造方法。
圖9所示為本發明的實施形態的實施例2之合成樹脂成形體及合成樹脂成形體的制造方法。
另外，對與前述實施形態及實施例1相同或均等的部分，付以相同的符號進行說明。
首先，從構成進行說明，在本實施例2的合成枕木的制造裝置18中，因為得到連續體型態的前述纖維束板4，所以前述長玻璃纖維供給部17...、氨基甲酸乙酯樹脂液浸漬部7...及成型用通路9...并列設置有多組。
其中，前述成型用通路9在作為前述強化纖維的長玻璃纖維11a...于前述氨基甲酸乙酯樹脂液浸漬部7內浸漬于粘合料構件中后，以板寬方向沿著垂直方向進行硬化或半硬化的狀態，而使前述纖維束板4成型。
在得到連續體型態的多個前述纖維束板4后，將多個前述纖維束板4...朝著長玻璃纖維11a...的行進方向，利用拉取機8連續地拉入在下側18d及兩側面18e、18e配置板材的第1填充部18a中。
在該第1填充部18a的上側，設置有將前述液狀的合成樹脂材料從上側連續吐出的注入機16。
然后，從該注入機16的注入噴嘴16a吐出的作為合成樹脂液的氨基甲酸乙酯樹脂液14，被填充于各纖維束板4、纖維束板4之間及構成各纖維束板4的長玻璃纖維11a...之間。
然后，藉由連續地拉入上側也配置有作為板的環形帶18c的第2填充部18b內，而在該第2填充部18b內，使合成樹脂材料硬化，制造利用切斷可得到合成枕木主體1的長合成樹脂成形體。
下面，對本實施例2的合成樹脂成形體之制造方法的作用進行說明。
在采用這種構成之本實施例2的合成樹脂成形體的制造方法中，除了前述實施形態及實施例1的作用效果以外，還使硬化或半硬化狀態的前述多個纖維束板4...被連續地拉入到在下側18d及兩側面18e、18e上配置有板材的第1填充部18a中，并使從上側所設置的前述注入機16連續吐出的氨基甲酸乙酯樹脂液14，填充到纖維束之間及各纖維束板4、纖維束板4之間。
然后，藉由使填充有前述氨基甲酸乙酯樹脂液14的纖維束板4...被連續地拉入到在前述下側及兩側面上配置作為板材的環形帶18f及環形帶18g、18g且在上側也配置環形帶18c之第2填充部18b中，而在第2填充部18b內，使合成樹脂材料硬化，制造利用切斷可得到前述合成枕木主體1的合成樹脂成形體。
這樣，由于合成樹脂成形體可連續成型，所以可以良好的生產效率得到具有所需的長方向尺寸之長體形的合成樹脂成形體。
關于其它的構成及作用效果，由于與前述實施形態及實施例1大致相同，所以省略說明。
圖10至圖11所示為本發明的實施形態的實施例3之合成樹脂成形體及合成樹脂成形體的制造方法。
另外，對與前述實施形態及實施例1相同或均等的部分，付以相同的符號進行說明。
首先，從構成進行說明，本實施例3的合成枕木的制造裝置20在使由前述連續的長纖維所構成的多個長玻璃纖維11a...浸漬于作為粘合料構件的氨基甲酸乙酯樹脂液14內，制造纖維束21...的工序中，使該纖維束21...的束以行進方向斷面形狀臨時形成圓形的形態，利用散布器6所散布的氨基甲酸乙酯樹脂液14，集束在一起而形成為棒狀的圓棒體22...。
而且，采用在成型臺23上，從等間隔并列設置的前述圓棒體22...的上方，再次利用第二散布器26散布氨基甲酸乙酯樹脂液14的構成。
該第二散布器26呈可攜帶搬運移動的小型便攜形狀，且在散布噴嘴26a上通過各搬送泵26b、26c，分別連接有用于存積多元醇混合液的第一存積部26d及用于存積聚異氰酸酯液的第二存積部26e。
而且，采用一種利用前述搬送泵26b、26c的驅動，使前述多元醇混合液、聚異氰酸酯液及發泡劑被混合而形成氨基甲酸乙酯樹脂液14，并從在行進途中被拉在一起的長玻璃纖維11a...群的上方進行散布的構成。
下面，對本實施例3的合成樹脂成形體之制造方法的作用效果進行說明。
在本實施例3中，除了前述實施形態及實施例1、實施例2的作用效果以外，還在使構成前述玻璃纖維5...的由連續的長纖維所構成的長玻璃纖維11a...浸漬于作為粘合料構件的氨基甲酸乙酯樹脂液14內之工序中，在對多個長玻璃纖維11a從前述散布器6散布形成粘合料構件的氨基甲酸乙酯樹脂液14并進行涂敷后，以與長玻璃纖維11a...的長邊方向直交的形態，使前述氨基甲酸乙酯樹脂浸漬部7的搓板7a、7a進行往返動作，以在與浸漬板7b之間被揉搓的形態實施剪斷。
因此，使前述氨基甲酸乙酯樹脂液14充分地浸漬在各纖維束21的長玻璃纖維11a...之間，并分離為具有多個棒狀的纖維束21...的圓棒體22。
因此，即使在被剪切為與前述合成枕木的長度大致相同的長度之圓棒體22...并列置放于前述成型臺23的上面之狀態下，由于前述氨基甲酸乙酯樹脂液硬化或半硬化，所以這些纖維束21的各玻璃纖維5...不會分離而維持并列狀態，且藉由從上方由前述第二散布器26散布形成周圍的粘合料構件3的氨基甲酸乙酯樹脂液14，而呈板狀集束在一起得到前述纖維束板24。
如圖11所示，象這樣所形成的纖維束板24...以長邊方向的各端面形成齊平面的形態而弄齊，并相距一定間隔，載置在構成具有與合成枕木的大小大致相同的內部的長方向尺寸之前述金屬鑄模12的下模12a內的底面部12c上。
從該下模12a的上方所設置的前述注入機16，混合注入形成母料2的氨基甲酸乙酯樹脂液14，且填充在各纖維束板24...和鄰接的其它纖維束板24、纖維束板24及左、右的內側面部12c、內側面部12e之間所形成的空隙中。
在發泡、硬化后，利用脫模而如圖12所示，使與母料2形成一體的前述各纖維束板24...沿垂直方向(合成枕木主體101的厚度方向)進行配置。作為玻璃纖維5...的纖維束21...之圓棒體22，以具有并列的斷面形狀的形態大致均等地進行配置。因此，由于使強化纖維的偏向減少地進行分布，而制造一種能夠容易地得到所需的強度之鐵道的枕木，并可給予充分的強度的合成枕木主體101。
而且，在本實施例3中，作為將玻璃纖維5...集束為圓棒狀之周圍的粘合料構件，是使用與玻璃纖維5...具有高親和性的性質的氨基甲酸乙酯樹脂材料，但也可使用其它的具有親和性高的性質的合成樹脂材料，且作為集束為板狀的粘合料構件，可使用與母料2的氨基甲酸乙酯樹脂材料同樣地粘著性良好的氨基甲酸乙酯樹脂材料等，而分別使用不同性質的粘合料構件。
而且，由棒狀的纖維束21...所構成的圓棒體22...，可由拉制成型裝置等進行連續生產，得到良好的生產效率。
而且，由棒狀的纖維束21...構成的圓棒體22...即使在硬化前或未硬化的狀態下也可容易地進行運送，且運送目標地可利用簡便的成批方式的金屬鑄模12等，容易地成形為所需的形狀。
因此，作為一種可藉由在需要地的附近進行生產，而使貯存性及鋪設作業性提高之鐵道的合成枕木的合成枕木主體101，適于使用本實施例3的合成樹脂成形體的制造方法所制造的合成樹脂成形體。
關于其它的構成及作用效果，由于與前述實施形態及實施例1、實施例2相同，所以省略說明。
圖13所示為本發明的實施形態的實施例4之合成樹脂成形體的制造方法。
另外，對與前述實施形態及實施例1至實施例3相同或均等的部分，付以相同的符號并省略說明。
首先，從構成進行說明，在本實施例4的合成枕木的制造裝置30中，在使作為前述強化纖維的長玻璃纖維11a...浸漬于作為粘合料構件的氨基甲酸乙酯樹脂液14的工序中，于置入了該氨基甲酸乙酯樹脂液14的液槽31內，旋轉自如地設置有導輥構件32～35，導輥構件32～35連續地引導多個長玻璃纖維11a...并使其被浸漬。
而且，在浸漬后，為了使斷面形成板狀而連續地進行捋動作，所以設置有與前述氨基甲酸乙酯樹脂液浸漬部7采用大致相同的構成之搓板7a、7a及浸漬板7b。
而且，采用藉由插通到成型用通路9內而得到前述纖維束板4的構成。
下面，對本實施例4的合成樹脂成形體之制造方法的作用進行說明。
在采用這種構成的實施例4所記述的合成樹脂成形體的制造方法中，除了前述實施形態及實施例1至實施例3的作用效果以外，還在使前述長玻璃纖維11a...浸漬于氨基甲酸乙酯樹脂液14中的工序中，于置入有形成粘合料構件的氨基甲酸乙酯樹脂液14的液槽31內，利用前述多個導輥構件32～導輥構件35，使多個長玻璃纖維11a...被彎曲并引導而連續地進行浸漬。
然后，這些多個長玻璃纖維11a...藉由利用前述搓板7a、7a及浸漬板7b，以斷面形成板狀的形態被連續地進行捋動作，并插通到前述成型用通路9內，而得到浸漬性高的纖維束板4。
關于其它的構成及作用效果，由于與前述實施形態及實施例1至實施例3相同，所以省略說明。
圖14所示為本發明的實施形態的實施例5之合成樹脂成形體的制造方法。
另外，對與前述實施形態及實施例1至實施例4相同或均等的部分，付以相同的符號進行說明。
首先，從構成進行說明，在本實施例5的合成枕木的制造裝置40中，采用在使前述長玻璃纖維11a...浸漬于氨基甲酸乙酸樹脂液14內的工序中，作為形成粘合料構件的合成樹脂材料，將聚氯乙烯樹脂等熱可塑性樹脂粉體32...及球狀的熱可塑性樹脂球33...，利用各個投入機34、35，從長玻璃纖維11a...的上面連續地進行散布之構成。
而且，在進行了該散布后，藉由利用在前述氨基甲酸乙酯樹脂液浸漬部7的浸漬板7b上所設置的鎳鉻合金線7c等所構成的加熱器7d加熱該長玻璃纖維11a...，并利用前述搓板7a、7a及浸漬板7b進行捋的動作，而使熱可塑性樹脂粉體32...及球狀的熱可塑性樹脂球33...熔融，且使長玻璃纖維11a...浸漬于熔融的熱可塑性樹脂中。
然后，采用在前述成型用通路9內，使長玻璃纖維11a...冷卻，從而得到前述纖維束板4的構成。
下面，對本實施例5的合成樹脂成形體之制造方法的作用進行說明。
在采用這種構成的實施例5所記述之合成樹脂成形體的制造方法中，除了前述實施形態及實施例1至實施例4的作用效果以外，還在使前述長玻璃纖維11a...浸漬于氨基甲酸乙酯樹脂內的工序中，使粉體及球狀的熱可塑性樹脂即熱可塑性樹脂粉體32...及熱可塑性樹脂球體33...，從該長玻璃纖維11a...的上方連續地進行散布，并在前述含浸板7b的上方進行加熱，且利用前述搓板7a、7a進行捋動作。
在該工序中，由于粉體及球狀的熱可塑性樹脂粉體32...及熱可塑性樹脂球體33...被熔融且起到浸漬作用，所以在前述成型用通路9內被連續地插通的長玻璃纖維11a...藉由冷卻而得到前述纖維束板4。
因此，即使為粉體及球狀的熱可塑性樹脂粉體32...及熱可塑性樹脂球體33...，也可形成能夠得到良好的浸漬性的液態，所以可在粉體狀的熱可塑性樹脂粉體32...及球狀的熱可塑性樹脂球體33...的狀態下進行保管及運送，使用便利性良好。
關于其它的構成及作用效果，由于與前述實施形態及實施例1至實施例5相同，所以省略說明。
以上參照圖示對本發明的實施形態進行了詳細的說明，但具體的構成并不限定于本實施形態，只要不脫離本發明的要旨之程度的設計變更，都包含在本發明中。
亦即，在前述實施形態及實施例1至實施例5中，是利用玻璃纖維作為強化纖維進行了說明，但并不特別限定于此，例如也可為碳纖維、樹脂纖維、金屬纖維等，只要為沿著母料的長邊方向延伸的強化纖維，可為任一種纖維。
而且，在前述實施形態及實施例1至實施例5中，是利用熱硬化性樹脂即氨基甲酸乙酯樹脂材料作為粘合料構件進行了說明，但并不特別限定于此，例如也可為尿素樹脂、聚酯樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂等其它的熱硬化性樹脂，聚氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、ABS樹脂等熱可塑性樹脂，或灰漿、水泥、石膏等無機材料，只要是可將強化纖維集束為板狀而形成纖維束板，可采用任一種材質。
另外，構成這些粘合料構件及構成母料的合成樹脂材料，也可采用使由發泡劑所得到的發泡效率變為0～50％左右的構成。
而且，在這些構成粘合料構件及母料的合成樹脂材料中，也可混入硅砂、碳酸鈣、作為難燃劑的氧化鋁等固體填充材料、增量材料。
而且，在利用前述粘合料構件集束板狀的纖維束板后，在金屬鑄模內注入液態的樹脂材料之時序，可為該粘合料構件完全硬化的狀態，也可為還未完全硬化之前的半硬化的狀態。
另外，使這些粘合料構件硬化的方法，可為例如熱風加熱、水蒸氣加熱、微波加熱、遠紅外線加熱等以非接觸的方式進行加熱的方法，也可在投入成形填充部后，與周圍的母料的合成樹脂材料一起，利用這些方法進行加熱等，無論用何種方法進行加熱，只要是一體地硬化的方法即可。
而且，也可采用使前述母料2的氨基甲酸乙酯樹脂材料的倍率與前述集束為圓棒狀或板狀的保持構件3之氨基甲酸乙酯樹脂材料的發泡倍率不同地進行設定的構成。
例如，可將前述粘合料構件3的氨基甲酸乙酯樹脂材料的倍率設定得較母料2的氨基甲酸乙酯樹脂材料的倍率低，或使母料2或粘合料構件3中的某一個不發泡等，而設定為某一種發泡倍率。
另外，在前述實施例2的合成枕木的制造裝置18中，如圖9所示，采用從下側18d及兩側面18e、18e配置有板的第1填充部18a，向上側也配置有作為板的環形帶18c之第2填充部18b內連續拉入的構成，但并不限定于此，也可采用將第2填充部18b的上側的環形帶18c之前述成型用通路9側的一部分設定得較短，并從被拉入到下側的環形帶18f的上面側及左、右的環形帶18g、環形帶18g之間的纖維束板4...的上面，利用注入機16等注入液態的合成樹脂材料之構成。
在這種情況下，可省略前述第1填充部18a而使裝置全體小型化。
只要是象這樣藉由將多個前述纖維束板4...朝著長玻璃纖維11a...的行進方向，連續地拉入到在下側及兩側面配置有板材的填充部中，并將前述液態的氨基甲酸乙酯樹脂液14從上側連續地吐出，而使纖維束板4、纖維束板4之間填充有氨基甲酸乙酯樹脂液14，然后藉由連續地拉入到上側也配置有板的填充部中，而在填充部內使合成樹脂材料硬化的裝置即可，對成型裝置的填充的形狀、數量及材質、注入機16的位置等，并不特別地限定。
而且，在前述實施例4的合成枕木的制造裝置30中，如圖13所示，采用由與前述氨基甲酸乙酯樹脂液浸漬部7大致相同地構成的搓板7a、7a及浸漬板7b，將浸漬于粘合料構件中的長玻璃纖維11a...，以斷面形成板狀的形態連續地進行捋動作，然后插通到前述成型用通路9內之構成，但并不特別限定于此，也可采用例如不設置成型用通路9的構成，藉由在以斷面形成板狀的形態連續地進行捋動作后，直接進行硬化或半硬化，而使前述纖維束板24...成形。
而且，在前述實施例5中，同時利用粉體狀的熱可塑性樹脂即熱可塑性樹脂粉體32...及球狀的熱可塑性樹脂球體33...，但并不特別限定于此，也可采用只利用例如粉體狀的熱可塑性樹脂粉體32...或球狀的熱可塑性樹脂球體33...中的任一種之構成。
另外，在前述實施例5中，也可在前述成型用通路9內設置對長玻璃纖維11a...進行再次加熱的再加熱區域。
在這種情況下，也可采用由在前述氨基甲酸乙酯樹脂液浸漬部7的浸漬板7b上所設置的鎳鉻合金7c等構成的加熱器7d進行加熱，不使混合的發泡劑全部發泡，而在由該成型用通路9內的再加熱區域使全部的發泡劑發泡后，經過在該成型用通路9的下流側所設置的冷卻區域，由前述拉取機8抽出的構成。
權利要求
1.一種合成樹脂成形體，包括由合成樹脂材料成形的母料；在前述母料內相距間隔并列埋設的多個纖維束板；其特征在于，前述纖維束板分別由沿長度方向延伸的強化纖維、集束該強化纖維的粘合料構件所成形。
2.如權利要求1所述的合成樹脂成形體，其特征在于前述合成樹脂成形體為斷面大致呈長方形形狀的合成枕木主體，且從該合成枕木的斷面看來，于厚度方向并且沿著前述纖維束板的板寬方向，以大致一定間隔并列設置前述纖維束板，并使前述合成樹脂材料被填充于該纖維束板的列之間而被一體地固定。
3.如權利要求1或2所述的合成樹脂成形體，其特征在于構成前述母料的合成樹脂材料為發泡合成樹脂材料。
4.一種合成樹脂成形體的制造方法，包括使強化纖維浸漬于粘合料構件中；在硬化或半硬化的狀態下，切割為設定的長度尺寸；并在得到纖維束板后，將多根該纖維束板置入金屬鑄模內；以及使該金屬鑄模內所填充的合成樹脂材料硬化，其特征在于在前述金屬鑄模的下模中排列多片前述纖維束板，在各纖維束板間填充前述合成樹脂材料，并利用前述金屬鑄模的上模，將前述下模的開口部進行閉塞，使前述合成樹脂材料硬化。
5.一種合成樹脂成形體的制造方法，其特征在于在使強化纖維浸漬于粘合料構件中，并進行硬化或半硬化，且得到連續體型態的纖維束板后，將多個前述纖維束板朝著纖維束的行進方向，連續地拉入到在下側及兩側面配置有板材的金屬鑄模中，使液態的合成樹脂材料從上側連續地吐出，在前述纖維束板之間填充合成樹脂，然后，連續地拉入到在上側也配置有板材的金屬鑄模中，并在金屬鑄模內使合成樹脂材料硬化。
6.如權利要求4或5所述的合成樹脂成形體的制造方法，其特征在于在使前述強化纖維浸漬于粘合料構件的工序中，對該多個強化纖維涂敷形成粘合料構件的合成樹脂材料，然后，夾入往返動作的板材，實施剪斷并以該粘合料構件浸漬后，使其分離為多個棒狀的纖維束，使該纖維束并列，并利用前述粘合料構件集束為板狀，得到前述纖維束板。
7.如權利要求4或5所述的合成樹脂成形體的制造方法，其特征在于在使前述強化纖維浸漬于粘合料構件的工序中，將該多個強化纖維連續地導入到置入有形成粘合料構件的合成樹脂材料的液槽中，并進行浸漬且連續地進行捋動作，得到前述纖維束板。
8.如權利要求4或5所述的合成樹脂成形體的制造方法，其特征在于在使前述強化纖維浸漬于粘合料構件內的工序中，形成粘合料構件的合成樹脂材料為熱可塑性樹脂，藉由在將粉體及球狀的該熱可塑性樹脂連續地散布在該強化纖維上后，對該強化纖維進行加熱并進行捋動作，而使熱可塑性樹脂熔融，并對強化纖維進行浸漬，然后藉由將該強化纖維進行冷卻，而得到前述纖維束板。
9.一種合成樹脂成形系統，包括纖維供給部，供給多個強化纖維；合成樹脂浸漬部，利用粘合料構件浸漬從前述纖維供給部所供給的強化纖維；成形用通路，集束前述已浸漬的強化纖維而形成纖維束板；金屬鑄模，使切割為設定長度的多個前述纖維束板相距間隔配置；其特征在于，在該纖維束板的間隔中填充母料。
10.一種合成樹脂成形系統，包括多個纖維供給部，供給多個強化纖維；多個合成樹脂浸漬部，利用粘合料構件浸漬從前述多個纖維供給部所供給的強化纖維；以及多個成形金屬鑄模，集束前述所浸漬的強化纖維而連續地形成纖維束板。
全文摘要
本發明提供一種使強化纖維無偏向地進行分布，能夠容易地得到所需的強度，且生產效率良好的合成樹脂成形體及該合成樹脂成形體的制造方法。在利用氨基甲酸乙酯樹脂材料所成形之作為合成樹脂材料成型體的合成枕木主體(1)的母料(2)內，設置有預先利用構成該母料(2)的氨基甲酸乙酯樹脂材料和由大致相同材質的氨基甲酸乙酯樹脂材料所構成的粘合料構件(3)，使集束為板狀并保持的多個作為強化纖維的玻璃纖維(5)...，沿長邊方向延伸形成之纖維束板(4)、(4)...。這些多個纖維束板(4)...在母料(2)內相距一定間隔并列設置，并在使構成母料(2)的合成樹脂材料填充于該纖維束板(4)、(4)的列之間的狀態下，使母料(2)和纖維束板(4)、(4)被一體地固定。
文檔編號B29B11/16GK101050614SQ20061010392
公開日2007年10月10日 申請日期2006年7月28日 優先權日2006年4月4日
發明者斉藤康宏 申請人:積水化學工業株式會社