JP2014529694A - 建築部材の補強方法 - Google Patents
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Abstract
Description
A1)ポリイソシアネート、
A2)≧400g/モルないし≦8000g/モルの平均分子量(DIN 55672-1に従って測定)を有する高分子ポリオール、
A3)必要に応じて、≦400g/モルの分子量を有するモノ-および/もしくはポリ-アルコールまたはモノ-および/もしくはポリ-アミンまたはアミノアルコール、
ならびに
A4)少なくとも1つのイオン性または潜在的イオン性基を有する化合物
および
A5)非イオン的親水化化合物
から選択される少なくとも1つ
の反応生成物であるポリウレタン(A)を含む水性ポリウレタン分散体である。
a)アルカン-ジオールおよび-トリオール、例えばエタンジオール、1,2-および1,3-プロパンジオール、1,4-および2,3-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,3-ジメチルプロパンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-エチル-2-ブチルプロパンジオール、トリメチルペンタンジオール、位置異性体ジエチルオクタンジオール、1,2-および1,4-シクロヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA[2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)-プロパン]、2,2-ジメチル-3-ヒドロキシプロピオン酸(2,2-ジメチル-3-ヒドロキシプロピルエステル)、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンまたはグリセロール、
b)エーテルジオール、例えばジエチレンジグリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3-ブチレングリコールまたはヒドロキノンジヒドロキシエチルエーテル、
c)一般式(I)および(II):
HO-(CH2)x-CO-O-(CH2)y-OH (I)
HO-(CH2)x-O-CO-R-CO-O(CH2)xOH (II)
〔式中、
Rは、1〜10個の炭素原子、好ましくは2〜6個の炭素原子を有するアルキレンまたはアリーレン基であり、
xは2〜6であり、
yは3〜5である〕
のエステルジオール
例えば、δ-ヒドロキシブチル-ε-ヒドロキシ-カプロン酸エステル、ω-ヒドロキシヘキシル-γ-ヒドロキシ酪酸エステル、アジピン酸(β-ヒドロキシエチル)エステルおよびテレフタル酸ビス(β-ヒドロキシ-エチル)エステル等、および
d)ジ-およびポリ-アミン、例えば1,2-ジアミノエタン、1,3-ジアミノプロパン、1,6-ジ-アミノヘキサン、1,3-および1,4-フェニレンジアミン、4,4'-ジフェニルメタンジアミン、イソホロンジアミン、2,2,4-および2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミンの異性体混合物、2-メチル-ペンタメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、1,3-および1,4-キシリレンジアミン、α,α,α,α'-テトラメチル-1,3-および-1,4-キシリレンジアミン、4,4-ジアミノジシクロヘキシルメタン、アミノ官能性ポリエチレンオキシドまたはポリプロピレンオキシド(Jeffamin(登録商標)Dシリーズ(Huntsman Corp. 欧州、ベルギー)の名前で得ることができる)、ジエチレントリアミンおよびトリエチレンテトラミン等。本発明の範囲内においてジアミンとしてまた適当であるのは、ヒドラジン、ヒドラジン水和物および置換ヒドラジン、例えばN-メチルヒドラジン、N,N'-ジメチルヒドラジンおよびその同族体、ならびに酸ジヒドラジド、アジピン酸、β-メチルアジピン酸、セバシン酸、ヒドロアクリル酸およびテレフタル酸、セミカルバジド-アルキレンヒドラジド、例えばβ-セミカルバジドプロピオン酸ヒドラジド(例えばDE-A 1770591に記載されている)、セミカルバジドアルキレンカルバジンエステル、例えば2-セミカルバジドエチルカルバジンエステル(例えばDE-A 1918504に記載されている)またはアミノセミカルバジド化合物、例えばβ-アミノエチルセミカルバジドカーボネート(例えばDE-A 1902931に記載されている)等である。
〔式中、
R1およびR2はそれぞれ他方に独立して、酸素および/または窒素原子によって割り込まれてよい、1〜18個の炭素原子を有する2価の脂肪族、脂環族または芳香族基を表し、R3は、アルコキシ末端ポリエチレンオキシド基を表す〕
の化合物も適当である。
1252.5gのポリプロピレンオキシドジオール(OH価112、平均分子量1000g/モル)を、100℃および50mbarにおいて60分間脱水した。次に112.4gの1,4-ブタンジオールおよび0.170gの亜鉛ビス-(2-エチルヘキサノエート)(OMG Borchers GmbH、独国製のBorchi(登録商標)Kat 22)を添加し、その混合物を90℃において15分間均質化させた。70℃に冷却後、333.0gのイソホロンジイソシアネート(IPDI)および252.0gのヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)を添加し、これを攪拌し、次に温度を70℃において一定に維持した。35分後、1.74%のイソシアネート含有量に達した。この混合物を55℃に冷却し、2925gのアセトンを添加し、プレポリマーが完全に溶解するまで攪拌を行った。水435g中のN-(2-アミノエチル)-2-アミノエタンスルホン酸のナトリウム塩50.37gの溶液を、強く攪拌しながら、48℃において均質溶液に添加し、48℃においてさらに15分間攪拌を行った。次に3320gの水を、強く攪拌しながら、アセトンプレポリマー混合物に添加し、48℃において20分間分散を行った。蒸留によってアセトンを除去した後、34.9%の固体含有率を有する水性分散体が得られた。
延性1のテキスタイルを、実施例1による接着剤を用いて、プラスター処理した灰砂石造建築物の表面に接着接合させた。図6中のカーブ601に示された結果は、DIN 1052-3による軸方向変形試験において得られた。比較のために、本発明によって補強されていないがプラスター処理のみ行った石造建築物を用いて試験を行った。その試験の結果はカーブ602に示される。比較試験と比べて軸方向変形挙動における顕著な改善が明らかである。接着剤の接着接合および硬化後、そのように得られた石造建築物は、約20mm/1mm=20、20mm塑性変形対1mm塑性変形(図6、カーブ601参照)の延性を有した。他方、補強されていない試験例はたった1の延性を有したが、これは最大負荷に達した直後に支圧強度が劇的に降下したためである(図6、カーブ602)。
延性1のテキスタイルを、実施例1による接着剤を用いて、プラスター処理した灰砂石造建築物の表面に接着接合させた。平面試験の結果は図7、カーブ701に示される。比較のために、本発明によって補強されていないがプラスター処理のみ行った石造建築物を用いて試験を行った。その試験の結果は図7、カーブ702に示される。比較試験と比べて平面における顕著な改善が明らかである。
延性1のテキスタイルを、実施例1による接着剤を用いて、プラスター処理したれんが建築物に接着接合させた。平面試験の結果を図8においてカーブ801に示す。比較のために、本発明によって補強されていないがプラスター処理のみ行った石造建築物を用いて試験を行った。その試験の結果はカーブ802に示される。比較試験と比べて平面における顕著な改善が明らかである。
実施例1による接着剤を、DIN 12188によって製造した、160mmx40mmx40mmの寸法を有するコンクリート本体の接着接合のために用いる。横方向に長手側へ45°の角度で切断を行った。この2つの切り口を、接着剤を用いて湿潤させ、互いに接合させた。長手側方向における圧力負荷により、試料の2つの破片がせん断された。得られたせん断応力-変位カーブ901は、図9に示される。試料から圧力を取り除く特に、3mmの永久変位が測定され、これは、弾性挙動の測定およびそれに従って延性の測定でもある。
Claims (16)
- 接着剤によってテキスタイルを建築部材の表面に接着接合する工程を含む、建築部材の補強方法であって、
接着接合前のテキスタイルは≧1.0の延性を有し、硬化状態における接着剤は≧1.5の延性を有し、接着接合後の建築部材は≧2の延性を有し、
ここで、延性とは、それぞれの場合、弾性変形の値に対する弾性および塑性変形全体の値の比率として規定される
ことを特徴とする方法。 - 接着接合前のテキスタイルは、≧1.5ないし≦20の範囲の延性を有する、請求項1に記載の方法。
- 硬化状態における接着剤は、≧1.5ないし≦20の範囲の延性を有する、請求項1に記載の方法。
- 接着接合後の建築部材は、≧2ないし≦30の延性を有する、請求項1に記載の方法。
- 建築部材の表面はプラスター表面である、請求項1に記載の方法。
- 硬化状態における接着剤の延性に対する接着接合前のテキスタイルの延性の比率は、≧1:1ないし≦1:10の範囲である、請求項1に記載の方法。
- テキスタイルはガラス繊維織物を含み、ガラス繊維織物は互いに直交するガラス繊維を含む、請求項1に記載の方法。
- テキスタイルは少なくとも2軸の織物を含み、更なる繊維が少なくとも2軸の織物上に不織布の形状において配置される、請求項1に記載の方法。
- 接着剤は水性ポリウレタン分散体を含む、請求項1に記載の方法。
- 水性ポリウレタン分散体は、次の成分:
A1)ポリイソシアネート、
A2)≧400g/モルないし≦8000g/モルの重量平均分子量(DIN 55672−1によって決定)を有する高分子ポリオールおよび/またはポリアミン、ならびに
A4)少なくとも1つのイオン性または潜在的イオン性基を有する化合物から選択される少なくとも1つの化合物、ならびに
A5)非イオン的親水化化合物
の反応生成物である、請求項9に記載の方法。 - その表面に接着接合されたテキスタイルを含む、補強された建築部材であって、
接着接合前のテキスタイルは≧1.0の延性を有し、硬化状態における接着剤は≧1.5の延性を有し、補強された建築部材は≧2の延性を有し、
ここで、延性とは、それぞれの場合、弾性変形の値に対する弾性および塑性変形全体の値の比率として規定される
ことを特徴とする補強された建築部材。 - テキスタイルは少なくとも2軸の織物を含み、更なる繊維が少なくとも2軸の織物上に不織布の形状において配置される、請求項11に記載の補強された建築部材。
- 接着剤は水性ポリウレタン分散体を含む、請求項11に記載の補強された建築部材。
- 建築部材を補強するための、接着剤と組み合わせたテキスタイルの使用であって、テキスタイルは接着剤によって建築部材の表面に接着接合され、
接着接合前のテキスタイルは≧1.0の延性を有し、硬化状態における接着剤は≧1.5の延性を有し、
ここで、延性とは、それぞれの場合、弾性変形の値に対する弾性および塑性変形全体の値の比率として規定される
ことを特徴とする使用。 - テキスタイルは少なくとも2軸の織物を含み、更なる繊維が少なくとも2軸の織物上に不織布の形状において配置される、請求項14に記載の使用。
- 接着剤は水性ポリウレタン分散体を含む、請求項14に記載の使用。
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