JP2018020553A - オートクレーブ養生気泡コンクリート(aac)製の強化された建築ブロック - Google Patents
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Abstract
Description
A)少なくとも1種の繊維状担体、及び
B)以下のB1)及びB2):
B1)少なくとも1種のエポキシ化合物、及び
B2)少なくとも1種のジアミン及び/又はポリアミン
から、0.8:1〜2:1のエポキシ化合物B1)対ジアミン及び/又はポリアミン成分B2)の化学量論比で形成される、マトリックス材料としての硬化された組成物、及び
C)任意でさらなる補助物質及び添加剤
から形成される鉄筋を有することを特徴とする。
・構成要素、つまり本発明の建築ブロックは、壁、床、天井、及び屋根のために使用することができる。
・軽量材料によって、素晴らしい防音性及び断熱性がもたらされ、あらゆるセメント系材料のように、丈夫で耐火性がある。
・耐久性にするために、AACは、幾つかの種類の仕上げの適用、例えば、ポリマー改質したスタッコ、天然石若しくは人造石、又はサイディングを必要とする。
鉄筋は、実質的に
A)少なくとも1種の繊維状担体、及び
B)以下のB1)及びB2):
B1)少なくとも1種のエポキシ化合物、及び
B2)少なくとも1種のジアミン及び/又はポリアミン
から、0.8:1〜2:1のエポキシ化合物B1)対ジアミン及び/又はポリアミン成分B2)の化学量論比で形成される、マトリックス材料としての硬化された組成物、及び
C)任意でさらなる補助物質及び添加剤
から形成される。
繊維状担体は、繊維状材料(しばしば強化繊維とも称される)から成る。一般的に、繊維を成すあらゆる材料が適しているが、以下のものから作製された繊維状材料を使用することが好ましい:ガラス、炭素、プラスチック、例えばポリアミド(アラミド)若しくはポリエステル、天然繊維、又は無機繊維材料、例えばバサルト繊維若しくはセラミック繊維(酸化アルミニウム及び/又はケイ素酸化物系の酸化物繊維)。繊維タイプの混合物、例えば、アラミドとガラス繊維との組み合わせ、又は炭素とガラス繊維との組み合わせを使用することも可能である。
エポキシ化合物B1)
適したエポキシ化合物B1)は、例えば欧州特許出願公開第675185号明細書(EP675185)に記載されている。
ジアミン又はポリアミンB2)は、文献において知られている。これらは、モノマー状、オリゴマー状、及び/又はポリマー状の化合物であってよい。
・脂肪族アミン、例えばポリアルキレンポリアミン、好ましくは、エチレン−1,2−ジアミン、プロピレン−1,2−ジアミン、プロピレン−1,3−ジアミン、ブチレン−1,2−ジアミン、ブチレン−1,3−ジアミン、ブチレン−1,4−ジアミン、2−(エチルアミノ)エチルアミン、3−(メチルアミノ)プロピルアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ペンタエチレンヘキサミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2−メチルペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、N−(2−アミノエチル)エタン−1,2−ジアミン、N−(3−アミノプロピル)プロパン−1,3−ジアミン、N,N’’−1,2−エタンジイルビス(1,3−プロパンジアミン)、ジプロピレントリアミン、アジピン酸ジヒドラジド、ヒドラジンから選択されるもの;
・ポリオキシプロピレンジアミン及びポリオキシプロピレントリアミン(例えば、Jeffamine(登録商標)D−230、Jeffamine(登録商標)D−400、Jeffamine(登録商標)T−403、Jeffamine(登録商標)T−5000)、1,13−ジアミノ−4,7,10−トリオキサトリデカン、4,7−ジオキサデカン−1,10−ジアミンから選択されるオキシアルキレンポリアミン;
・イソホロンジアミン(3,5,5−トリメチル−3−アミノメチルシクロヘキシルアミン)、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、2,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、及び2,2’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、単独又はこれらの異性体の混合物で、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、N−シクロヘキシル−1,3−プロパンジアミン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、3−(シクロヘキシルアミノ)プロピルアミン、ピペラジン、N−アミノエチルピペラジン、TCDジアミン(3(4),8(9)−ビス(アミノメチル)トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン)から選択される脂環式アミン;
・芳香脂肪族アミン、例えばキシリレンジアミン;
・フェニレンジアミン、フェニレン−1,3−ジアミン、フェニレン−1,4−ジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’−ジアミノジフェニルメタンから、単独又はこれらの異性体の混合物で選択される芳香族アミン;
・エポキシ化合物、特にビスフェノールA及びFのグリシジルエーテルと、過剰なアミンとの反応生成物である付加物硬化剤;
・モノカルボン酸及びポリカルボン酸と、ポリアミンとの縮合によって、特に二量体脂肪酸と、ポリアルキレンポリアミンとの縮合によって得られるポリアミドアミン硬化剤;
・一価フェノール又は多価フェノールと、アルデヒド、特にホルムアルデヒド、及びポリアミンとの反応によって得られるマンニッヒ塩基硬化剤;
・マンニッヒ塩基、例えば、フェノール及び/又はレゾルシノール、ホルムアルデヒド、及びm−キシリレンジアミン、並びにN−アミノエチルピペラジンに基づくもの、及びN−アミノエチルピペラジンと、ノニルフェノール及び/若しくはベンジルアルコールとのブレンドに基づくもの、カルダノール、アルデヒド、及びアミンからのマンニッヒ反応で得られるフェナルカミン。
成分A)及びB)(担体材料及び樹脂組成物)に加えて、鉄筋はさらなる添加剤を含有してもよい:これらは一般的に、樹脂組成物B)に添加される。例えば、光安定剤(例えば立体障害性アミン)又はその他の補助物質(例えば欧州特許第669353号明細書(EP669353)に記載されているもの)を、0.05質量%〜5質量%の合計量で添加することが可能である。フィラー及び顔料、例えば二酸化チタン若しくは有機染料は、組成物全体のうち最大30質量%の量で添加してよい。本発明の反応性組成物を製造するためにはさらに、均展剤などの添加剤、例えばポリシリコーンを、接着促進剤、例えばアクリレート系の接着促進剤のために添加することが可能である。それに加えて、さらなる成分が任意で存在していてよい。追加で使用される補助成分及び添加剤は、連鎖移動剤、可塑剤、安定化剤、及び/又は禁止剤であってよい。さらに、染料、フィラー、湿潤助剤、分散助剤、均展助剤、接着促進剤、紫外線安定剤、消泡剤、及びレオロジー添加剤を添加することが可能である。
実質的に
A)少なくとも1種の繊維状担体、及び
B)以下のB1及びB2):
B1)少なくとも1種のエポキシ化合物、及び
B2)少なくとも1種のジアミン及び/又はポリアミン
から、0.8:1〜2:1のエポキシ化合物B1)対ジアミン及び/又はポリアミン成分B2)の化学量論比で形成される、マトリックス材料としての硬化された組成物、及び
C)任意でさらなる補助物質及び添加剤
から形成される少なくとも1つの鉄筋を鋳型内に配置し、気泡コンクリートモルタルが添加され、鋳型の内容物が硬化される。
繊維強化ポリマーから構成される本発明の鉄筋を、好ましくは引抜成形法で製造することができる。引抜成形は、繊維強化熱硬化性樹脂のための連続的な製造方法である。製造物は慣用に、均一な断面の連続的異形材である。これは、強化材料、例えば一般的には、ロービング、或いは切断されたマット、一続きのマット、スクリム、及び不織布を、単独で、又は組み合わせて樹脂浴に通し、過剰な樹脂を引き剥がし、適切なスロットを用いて構造体を予備成形し、そして、含浸された繊維を、適切な異形材断面を有する加熱された鋳型に通して、又は代替的には、自由浮動式で硬化装置に通して引き、それらを硬化させることを伴う。まとめると、引抜成形システムは以下の構成要素から成る:
・強化繊維のための巻き戻しステーション
・含浸装置
・予備成形及び供給ユニット
・鋳型(A)又は硬化装置(B)
・引き抜きステーション
・仕上げ。
段階1:「複合鉄筋の特性に対する温度要因効果」
硬化された組成物は、以下のB1)及びB2):
B1)ビスフェノールAジグリシジルエーテルに基づくエポキシ化合物、及び
B2)
1.比較例:2,6−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−メチルフェノール)を触媒として、及び2,2’−オキシビスエタノール、3−オキサ−1,5−ペンタンジオールを可塑剤として有するメチルテトラヒドロフタル酸無水物
2.本発明:イソホロンジアミン98質量部と、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン及び2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン(TMD)の異性体混合物2質量部との混合物
から、1.0:1.1のエポキシ化合物B1)対成分B2)の化学量論比で、ガラス繊維上に形成されており、これを12時間、210℃でマッフル炉中に入れた。実験完了後、目視を行った。目に見える損傷は発見されず、鉄筋特性は維持された(全ての試料について)。
段階1に従って形成された5mmのガラス複合鉄筋部分、及び相応して形成されたバサルト複合材を、強化グリッドの形態にあるプラスチック製クランプで一緒に固定し、金属製の鋳型(寸法100×100×100)に入れ、そしてこれを、D500の設計密度を有する気泡コンクリートモルタルで満たした。
40分−真空処理;
3時間−圧力上昇;
6時間−圧力維持;
2時間−放圧。
比較例(ガラス複合材及びバサルト複合材)
100℃超の温度、及び水蒸気の影響、及びアルカリ環境に曝すことによって、被覆及び複合鉄筋の破壊がもたらされる。
イソホロンジアミンと、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン及び2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン(TMD)の異性体混合物との本発明による組み合わせに従った実施例は、両方の繊維において、作業温度を非常に良好に、最大190℃まで許容する。したがって、この温度範囲は、イソホロンジアミンと、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン及び2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン(TMD)の異性体混合物との組み合わせに基づくアミン硬化剤(Evonikにより製造された製品であるVestamin(登録商標)R215)によりもたらされる改善された耐熱特性を有する被覆を適用することで広げることができる。
Claims (12)
- オートクレーブ養生気泡コンクリート(AAC)製の強化された建築ブロックであって、
実質的に
A)少なくとも1種の繊維状担体、及び
B)以下のB1)及びB2):
B1)少なくとも1種のエポキシ化合物、及び
B2)少なくとも1種のジアミン及び/又はポリアミン
から、0.8:1〜2:1のエポキシ化合物B1)対ジアミン及び/又はポリアミン成分B2)の化学量論比で形成される、マトリックス材料としての硬化された組成物、及び
C)任意でさらなる補助物質及び添加剤
から形成される鉄筋を有することを特徴とする前記建築ブロック。 - 請求項1に記載の建築ブロックにおいて、繊維状担体が、ガラス、炭素、ポリマー、天然繊維、無機繊維材料、及びセラミック繊維から成る群より選択されることを特徴とする前記建築ブロック。
- 請求項1又は2に記載の建築ブロックにおいて、エポキシ化合物B1)が、ヒドロキシル基を有する又は有しない、飽和、不飽和、脂肪族、脂環式、芳香族、及び複素環式のエポキシ化合物から成る群より選択されることを特徴とする前記建築ブロック。
- 請求項1から3までのいずれか一項に記載の建築ブロックにおいて、エポキシ化合物B1)が、グリシジルエーテル、グリシジルエステル、脂肪族エポキシド、ビスフェノールA及び/又はビスフェノールFに基づくジグリシジルエーテル、及びグリシジルメタクリレートから成る群より選択されることを特徴とする前記建築ブロック。
- 請求項1から4までのいずれか一項に記載の建築ブロックにおいて、エポキシ化合物B1)が、ビスフェノールAジグリシジルエーテルに基づくエポキシ樹脂、ビスフェノールFジグリシジルエーテルに基づくエポキシ樹脂、及び脂環式エポキシ樹脂から成る群より選択されることを特徴とする前記建築ブロック。
- 請求項1から5までのいずれか一項に記載の建築ブロックにおいて、ジアミン及び/又はポリアミンB2)が、第一級及び/又は第二級のジアミン及び/又はポリアミンから成る群より選択されることを特徴とする前記建築ブロック。
- 請求項1から6までのいずれか一項に記載の建築ブロックにおいて、ジアミン及び/又はポリアミンB2)が、単独又は混合物で、以下のアミン:
・脂肪族アミン、好ましくはポリアルキレンポリアミン、より好ましくは、エチレン−1,2−ジアミン、プロピレン−1,2−ジアミン、プロピレン−1,3−ジアミン、ブチレン−1,2−ジアミン、ブチレン−1,3−ジアミン、ブチレン−1,4−ジアミン、2−(エチルアミノ)エチルアミン、3−(メチルアミノ)プロピルアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ペンタエチレンヘキサミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2−メチルペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、N−(2−アミノエチル)エタン−1,2−ジアミン、N−(3−アミノプロピル)プロパン−1,3−ジアミン、N,N’’−1,2−エタンジイルビス(1,3−プロパンジアミン)、ジプロピレントリアミン、アジピン酸ジヒドラジド、ヒドラジンから選択される脂肪族アミン;
・ポリオキシプロピレンジアミン及びポリオキシプロピレントリアミンから選択されるオキシアルキレンポリアミン;
・イソホロンジアミン(3,5,5−トリメチル−3−アミノメチルシクロヘキシルアミン)、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、2,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、及び2,2’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、単独又はこれらの異性体の混合物で、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、N−シクロヘキシル−1,3−プロパンジアミン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、3−(シクロヘキシルアミノ)プロピルアミン、ピペラジン、N−アミノエチルピペラジン、TCDジアミン(3(4),8(9)−ビス(アミノメチル)トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン)から選択される脂環式アミン;
・芳香脂肪族アミン;
・フェニレンジアミン、フェニレン−1,3−ジアミン、フェニレン−1,4−ジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’−ジアミノジフェニルメタンから、単独又はこれらの異性体の混合物で選択される芳香族アミン;
・エポキシ化合物、特にビスフェノールA及びFのグリシジルエーテルと、過剰なアミンとの反応生成物である付加物硬化剤;
・モノカルボン酸及びポリカルボン酸と、ポリアミンとの縮合によって、特に二量体脂肪酸と、ポリアルキレンポリアミンとの縮合によって得られるポリアミドアミン硬化剤;
・一価フェノール又は多価フェノールと、アルデヒド、特にホルムアルデヒド、及びポリアミンとの反応によって得られるマンニッヒ塩基硬化剤;
・マンニッヒ塩基、ホルムアルデヒド、m−キシリレンジアミン、N−アミノエチルピペラジン、N−アミノエチルピペラジンとノニルフェノール及び/若しくはベンジルアルコールとのブレンド、カルダノール、アルデヒド、及びアミンからのマンニッヒ反応で得られるフェナルカミン
から選択されることを特徴とする前記建築ブロック。 - 請求項1から7までのいずれか一項に記載の建築ブロックにおいて、ジアミン及び/又はポリアミンB2)が、イソホロンジアミン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、2,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、2,2’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、単独又はこれらの異性体の混合物で、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン及び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、エポキシ化合物と、ジアミン及び/若しくはポリアミンB2)との、又は上記アミンの組み合わせとの反応生成物に基づく付加物硬化剤から成る群より選択されることを特徴とする前記建築ブロック。
- 請求項1から8までのいずれか一項に記載の建築ブロックにおいて、ジアミン及び/又はポリアミンB2)が、イソホロンジアミン、及び/又はイソホロンジアミンと、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン及び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との組み合わせから成る群より選択されることを特徴とする前記建築ブロック。
- 請求項1から9までのいずれか一項に記載の建築ブロックにおいて、ジアミン及び/又はポリアミンと少なくとも1種の潜在性硬化剤との混合物が成分B2)として使用されることを特徴とする前記建築ブロック。
- 請求項10に記載の建築ブロックにおいて、少なくとも1種の潜在性硬化剤が、ジシアンジアミド、シアノグアニジン、芳香族アミン、グアニジン、変性ポリアミン、N−アシルイミダゾール、イミダゾール、カルボニルヒドラジド、トリアジン誘導体、メラミン、及びその誘導体、N−シアノアシルアミド化合物、及びアシルチオプロピルフェノールから選択されることを特徴とする前記建築ブロック。
- 請求項1から11までのいずれか一項に記載の建築ブロックを製造する方法であって、
実質的に
A)少なくとも1種の繊維状担体、及び
B)以下のB1及びB2):
B1)少なくとも1種のエポキシ化合物、及び
B2)少なくとも1種のジアミン及び/又はポリアミン
から、0.8:1〜2:1のエポキシ化合物B1)対ジアミン及び/又はポリアミン成分B2)の化学量論比で形成される、マトリックス材料としての硬化された組成物、及び
C)任意でさらなる補助物質及び添加剤
から形成される少なくとも1つの鉄筋を鋳型内に配置し、気泡コンクリートモルタルが添加され、鋳型の内容物が硬化される、
前記方法。
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