国鉄集団が発表した『交通新時代の先進的鉄道計画概要』によると、2035年までに、わが国は約7万キロの高速鉄道を含む近代的な鉄道網を率先して構築する。新しいインフラのもと、鉄道輸送建設は飛躍的な発展を遂げ、人々の移動はより便利で快適になる。そうなると、運転の安全性と快適性を確保するために重要な役割を果たす鉄軌道のガスケットやケーシングを改善しなければならない。では、どのような素材でできているのだろうか。
国内の鉄道軌道設備には、プラスチック材料PA66(ナイロン66)が大量に使用されている。PA66は機械的特性や加工性に優れている。金属部品に比べ、軽量で錆びにくく、振動に強く、衝撃にも強い。しかし、高速鉄道には高強度・高靭性の材料が必要であり、純粋なPA66ではこれらの条件を満たすことが難しい。このような背景から、PA66の改質に関する研究が急速に発展してきた。
ナイロン改質材料は、列車の揺れや大きな騒音の問題を改善し、安定したホイールベースを確保し、メンテナンス回数を減らし、特に耐振動性に優れ、高速鉄道機関車の円滑な運行を効果的に確保することができる。同時に、高速鉄道は一般的にガラス繊維を補強材として使用している。ガラス繊維とPAの親和性が良いため、PAの溶液粘度は低い。ガラス繊維をさらに添加しても、PA溶液は良好な流動性を維持できる。したがって、現在の高速鉄道の軌道用ガスケットやケーシングの材料は、ほとんどがPA66+GFで補強・強化されている。
高速鉄道軌道用ガスケットやブッシュは、その使用環境から、高剛性を追求しながらも、良好な靭性を考慮する必要がある。そのため、靭性と相溶性という2つの条件を同時に満たす必要があります。コアセスのW1Aは、この2つの問題を見事に解決します。W1Aは無水マレイン酸官能基化オレフィンコポリマーで、強靭化剤であると同時に相溶化剤でもあります。高速鉄道軌道のガスケットやケーシングの高剛性と高靭性を同時に満たすことができます。
PA66+GFを使用する際には、6%-10% W1Aを添加することを推奨する:
1.ツインスクリューの可塑化により、W1A中のエチレンオクテン共重合体がミクロゲル粒子を形成し、これがPA材料中に分散して島状構造を形成し、材料の靭性を向上させる。
2.W1Aの基材はガラス転移温度が低いため、ナイロン改質材の靭性が向上するだけでなく、ナイロンの低温性能も向上し、-40℃の環境下でも使用できる。
3.また、W1AのMAH極性基はガラス繊維と反応して結合し、ナイロンとガラス繊維の相溶性をさらに向上させる。
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