JP2024507271A - 改善された貯蔵安定性を有するイソシアネートアミンベースの接着系アンカー及びその使用 - Google Patents

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Abstract

本発明は、建設要素を化学的に留め付けるためのイソシアネートアミン付加物ベースのモルタル組成物を生成するための多成分樹脂系に関する。本発明はまた、多成分樹脂系から生成されるイソシアネートアミン付加物ベースのモルタル組成物を含む。本発明はまた、鉱物基材において建設要素を化学的に留め付けるための方法、及び鉱物基材において建設要素を化学的に留め付けるためのイソシアネートアミン付加物ベースのモルタル組成物の使用に関する。

Description

本発明は、建設要素を化学的に留め付ける（接着系アンカー）ためのイソシアネートアミン付加物ベースのモルタル組成物を生成するための多成分樹脂系に関する。本発明はまた、多成分樹脂系から生成されるイソシアネートアミン付加物ベースのモルタル組成物を含む。本発明はまた、鉱物基材において建設要素を化学的に留め付けるための方法、及び鉱物基材において建設要素を化学的に留め付けるためのイソシアネートアミン付加物ベースのモルタル組成物の使用に関する。
メタクリレート樹脂などのラジカル硬化化合物ベース又はアミン硬化剤と反応させたエポキシ樹脂ベースの結合剤系は、通常、掘削孔内にアンカーロッド、鉄筋、及びネジなどの建設要素を化学的に留め付けるためのモルタル組成物を生成するために使用される。これらの結合剤系ベースの多くの市販の製品が存在する。
しかしながら、既知の結合剤系は、特に高温、清浄されていない掘削孔、湿っているか又は水で満たされた掘削孔、ダイヤモンド穿孔された掘削孔、ひびの入ったコンクリートの掘削孔などの厳しい外部条件下では、不十分な特性を有する。
そのため、既存の結合剤系の開発及び改善に加えて、上述されたもの以外の結合剤系を、化学的留め付け（接着系アンカー）のためのモルタル組成物のベースとしてのそれらの適合性に関して調査する努力もなされている。例えば、特許文献１には、ポリイソシアネート成分及びポリアスパラギン酸エステル成分を含む多成分組成物から生成される接着系アンカーが記載されている。２つの成分が混合されると、重付加反応でポリ尿素が形成され、これがモルタル組成物の結合剤を形成する。
これらのモルタル組成物は、使用されるポリアスパラギン酸エステルが不十分な架橋をもたらし、かつ８０℃の温度ですでに高度に軟化するようになり、したがって高温ではうまく機能しないという点において不利である。加えて、硬化した試験片は、塩基安定性ではない。
これらの欠点を克服するために、特許文献２に記載されているように、ポリアスパラギン酸エステルの代わりに少なくとも２の平均ＮＨ官能価を有するアミンを使用する多成分樹脂系が、特許文献１から開発された。
しかしながら、この系は、組成物があまり貯蔵安定性でないという欠点を有する。
したがって、特許文献２から既知である系と比較して、改善された貯蔵安定性を有するイソシアネートアミン付加物ベースのモルタル組成物が必要とされている。
欧州特許出願公開第３４４７０７８号明細書 欧州特許出願第２０１６４６３３．８号明細書
したがって、本発明の目的は、改善された貯蔵安定性を有する、各々がイソシアネートアミン付加物ベースの多成分樹脂系及びモルタル組成物を提供することである。
本発明の目的は、請求項１に記載の多成分樹脂系によって達成される。本発明による多成分樹脂系の好ましい態様は、従属請求項に提示されており、これらは、任意選択的に互いと組み合わされ得る。
本発明はまた、建設要素の化学的留め付けのための、かつ本発明による多成分樹脂系から生成される、請求項１４に記載のモルタル組成物に関する。
本発明はまた、請求項１６に記載の、イソシアネート成分の貯蔵安定性を、したがって化学的に留め付けるための多成分樹脂系の貯蔵安定性を改善するためのモレキュラーシーブの使用に関する。
本発明はまた、請求項１７に記載の鉱物基材における建設要素を化学的に留め付けるための方法に関する。
本発明は、第一に、多成分樹脂系であって、２以上の平均ＮＣＯ官能価を有する少なくとも１つの脂肪族及び／又は芳香族ポリイソシアネートを含むイソシアネート成分と、イソシアネート基に反応性であり、２以上の平均ＮＨ官能価を有する少なくとも１つのアミンを含むアミン成分と、を含有し、多成分樹脂系が、ポリアスパラギン酸エステルを含まないことを条件とし、イソシアネート成分及び／又はアミン成分が、少なくとも１つの充填剤及び少なくとも１つのレオロジー添加剤を含み、イソシアネート成分とアミン成分とを混合することによって生成されるモルタル組成物の総充填レベルが、３０～８０％の範囲であり、イソシアネート成分が、乾燥剤としてモレキュラーシーブを含有する、ことを特徴とする多成分樹脂系に関する。
化学的留め付けのためのモルタル組成物に使用されるイソシアネートアミンベースの結合剤系におけるポリアスパラギン酸エステルの存在は、硬化したモルタル組成物の耐熱性に悪影響を与えることがわかっている。特に、対応する系は、８０℃などの高温での結合応力が大幅に減少する。
多成分樹脂系、特に多成分樹脂系のアミン成分が、ポリアスパラギン酸エステルを含まないことも不可欠である。本出願に係る発明における「ポリアスパラギン酸エステルを含まない」という表現は、多成分樹脂系におけるポリアスパラギン酸エステルの割合が、多成分樹脂系の総重量に基づいて、各場合に好ましくは２重量％未満、より好ましくは０．５重量％未満、更により好ましくは０．１重量％未満であることを意味する。前述の重量パーセント範囲内のポリアスパラギン酸エステルの存在は、潜在的な不純物に起因し得る。しかしながら、多成分樹脂系におけるポリアスパラギン酸エステルの割合は、多成分樹脂系の総重量に基づいて、特に好ましくは０．０重量％である。
本発明をよりよく理解するために、本明細書で使用される用語の以下の説明が有用であると考えられる。本発明に於いては：
－「多成分樹脂系」は、互いとは別個に貯蔵された複数の成分、一般的には樹脂成分及び硬化剤成分を含み、その結果、全ての成分が混合された後にのみ硬化が起こる、反応樹脂系である。
－「イソシアネート」は、官能性イソシアネート基－Ｎ＝Ｃ＝Ｏを有し、構造単位Ｒ－Ｎ＝Ｃ＝Ｏを特徴とする化合物である。
－「ポリイソシアネート」は、少なくとも２つの官能性イソシアネート基－Ｎ＝Ｃ＝Ｏを有する化合物である。ポリイソシアネートの定義によっても網羅されるジイソシアネートは、例えば、構造Ｏ＝Ｃ＝Ｎ－Ｒ－Ｎ＝Ｃ＝Ｏを特徴とし、したがって、２のＮＣＯ官能価を有する。
－「平均ＮＣＯ官能価」は、化合物のイソシアネート基の数を表す。イソシアネートの混合物の場合、「平均ＮＣＯ官能価」は、混合物中のイソシアネート基の平均数を表し、次の式に従って計算される：平均ＮＣＯ官能価（混合物）＝Σ平均ＮＣＯ官能価（イソシアネートｉ）／ｎｉ、すなわち、個々の成分の平均ＮＣＯ官能価の合計を個々の成分の数で割ったもの。
－「イソシアネート成分」又は成分Ａは、少なくとも１つのポリイソシアネート、並びに任意選択的に少なくとも１つの充填剤及び／又は少なくとも１つのレオロジー添加剤及び／又は更なる添加剤を含む、多成分樹脂系の成分である。
－「アミン」は、官能性ＮＨ基を有し、１個又は２個の水素原子を炭化水素基で置き換えることによってアンモニアから誘導され、一般構造ＲＮＨ２（一級アミン）及びＲ２ＮＨ（二級アミン）を有する、化合物である（Ａ．Ｄ．ＭｃＮａｕｇｈｔ ａｎｄ Ａ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ，Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｏｘｆｏｒｄ（１９９７）によって編集されたＩＵＰＡＣ Ｃｏｍｐｅｎｄｉｕｍ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ，２ｎｄ ｅｄ．（ｔｈｅ「Ｇｏｌｄ Ｂｏｏｋ」）を参照されたい）。ポリアスパラギン酸エステルの化合物クラスは、本発明の文脈においてアミンという用語から明示的に除外される。これらは、ポリアスパラギン酸エステルという用語の下で別個に定義される。
－「ＮＨ官能価」は、アミノ基中のイソシアネート基と反応することができる活性水素原子の数を表す。
－「平均ＮＨ官能価」は、アミン中のイソシアネート基と反応することができ、化合物、すなわちアミン中に含有されるアミノ基の数及びＮＨ官能価から生じる活性水素原子の数を表す。アミンの混合物の場合、「平均ＮＨ官能価」は、混合物中の活性水素原子の平均数を表し、次の式に従って計算される：平均ＮＨ官能価（混合物）＝Σ平均ＮＨ官能価（アミンｉ）／ｎｉ、すなわち、個々の成分の平均ＮＨ官能価の合計を個々の成分の数で割ったもの。
－「ポリアスパラギン酸エステル」という用語は、以下の一般式の化合物を指し、
Figure 2024507271000001
 式中、
Ｒ１及びＲ２は、同じであっても又は異なっていてもよく、イソシアネート基に対して不活性である有機基を表し、
Ｘは、イソシアネート基に対して不活性であるｎ価の有機基を表し、
ｎは、少なくとも２、好ましくは２～６、より好ましくは２～４、特に好ましくは２の整数を表す。
－「アミン成分」又は成分Ｂは、少なくとも１つのアミン、並びに任意選択的に少なくとも１つの充填剤及び／又は少なくとも１つのレオロジー添加剤及び／又は更なる添加剤を含む、多成分樹脂系の成分である。
－「イソシアネートアミン付加物」は、イソシアネートのアミンとの重付加反応によって形成されるポリマーである。本発明によるイソシアネートアミン付加物は、好ましくは、－［－ＮＨ－Ｒ－ＮＨ－－ＮＨ－Ｒ’－ＮＨ－］という形態の少なくとも１つの構造要素を含む、ポリ尿素である。
－「脂肪族化合物」は、芳香族化合物を除く、非環式又は環式の飽和又は不飽和炭素化合物である。
－「脂環式化合物」は、ベンゼン誘導体又は他の芳香族系を除く、炭素環構造を有する化合物である。
－「芳香脂肪族化合物」は、官能化された芳香脂肪族化合物の場合、存在する官能基が化合物の芳香族部分ではなく脂肪族に結合しているような芳香族主鎖を有する脂肪族化合物である。
－「芳香族化合物」は、ヒュッケル則（４ｎ＋２）に従う化合物である。
－「二成分反応樹脂系」は、２つの別個に貯蔵された成分、この場合はイソシアネート成分及びアミン成分を含み、その結果、２つの成分が混合された後にのみ硬化が起こる、反応樹脂系を意味する。
－「モルタル組成物」という用語は、イソシアネート成分とアミン成分とを混合することによって得られ、かつ化学的に留め付けるのに直接使用することができるような組成物を指す。
－「充填剤」という用語は、有機又は無機、特に無機の化合物を指す。
－「レオロジー添加剤」という用語は、貯蔵、塗布、及び／又は硬化中に、イソシアネート成分、アミン成分、及び多成分樹脂系の粘度挙動に影響を与えることができる添加剤を指す。レオロジー添加剤は、とりわけ、ポリイソシアネート成分及び／又はアミン成分における充填剤の沈降を防止する。これはまた、成分の混和性を改善し、かつ可能性のある相分離を防止する。
－「耐熱性」という用語は、参照結合応力と比較した、高温での硬化したモルタル組成物の結合応力の変化を指す。本発明の文脈において、耐熱性は、特に、参照応力に対する８０℃での結合応力の比として規定される。
－例えば「充填剤」という単語の前など、あるクラスの化合物の前の冠詞としての「ａ」又は「ａｎ」は、このクラスの化合物に含まれる１つ以上の化合物、例えば様々な充填剤が意図され得る。
－「少なくとも１つ」とは、数値的に「１つ以上」を意味する。好ましい態様では、この用語は数値的に「１つ」を意味する。
－「含む（ｃｏｎｔａｉｎ）」、及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」は、言及された構成成分に加えて、更なる構成成分が存在し得ることを意味する。これらの用語は包括的であることを意味し、したがって、「からなる」もまた含む。「からなる」は排他的に意味され、更なる構成成分が存在し得ないことを意味する。好ましい態様では、「含む（ｃｏｎｔａｉｎ）」及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という用語は、「からなる」という用語を意味する。
このテキストに引用される全ての標準（例えば、ＤＩＮ標準）は、本出願の提出日の時点で最新であるバージョンが使用された。
イソシアネート化合物
本発明による多成分樹脂系は、少なくとも１つのイソシアネート成分及び少なくとも１つのアミン成分を含む。使用前に、イソシアネート成分及びアミン成分は、反応を阻害する様式で、互いとは別個に提供される。
イソシアネート成分は、少なくとも１つのポリイソシアネートを含む。当業者に既知であり、個別に若しくは互いとの任意の混合物で２以上の平均ＮＣＯ官能価を有する全ての脂肪族及び／又は芳香族イソシアネートを、ポリイソシアネートとして使用することができる。平均ＮＣＯ官能価は、ＮＣＯ基がポリイソシアネートにいくつ存在するのかを示す。ポリイソシアネートは、２つ以上のＮＣＯ基が化合物に含有されていることを意味する。
好適な芳香族ポリイソシアネートは、ジイソシアナトベンゼン、トルエンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジイソシアナトナファタレン（ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｏｎａｐｈａｔｈａｌｅｎｅｓ）、トリフェニルメタントリイソシアネートなどの芳香族結合イソシアネート基を有するものだけでなく、ビス－及びトリス－（イソシアナトアルキル）ベンゼン、トルエン、並びにキシレンなどのメチレン基などのアルキレン基を介して芳香族基に結合するイソシアネート基を有するものである。
芳香族ポリイソシアネートの好ましい例は、１，３－フェニレンジイソシアネート、１，４－フェニレンジイソシアネート、２，４－トルイレンジイソシアネート、２，５－トルイレンジイソシアネート、２，６－トルイレンジイソシアネート、１，３－キシリレンジイソシアネート、１，４－キシリレンジイソシアネート、テトラメチル－１，３－キシリレンジイソシアネート、テトラメチル－１，４－キシリレンジイソシアネート、１，３－ビス（イソシアナトメチル）ベンゼン、１，４－ビス（イソシアナトメチル）ベンゼン、エチルフェニルジイソシアネート、２－ドデシル－１，３－フェニレンジイソシアネート、２，４，６－トリイソプロピル－ｍ－フェニレンジイソシアネート、２，４，６－トリメチル－１，３－フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、１，５－ナフチレンジイソシアネート、３，３’－ジメチル－４，４’－ビフェニルジイソシアネート、３，３’－ジメトキシ－４，４’－ビフェニルジイソシアネート、３，３’－ジメチル－４，４’－ビフェニルジイソシアネート、ジフェニレンメタン－２，４’－ジイソシアネート、ジフェニレンメタン－２，２’－ジイソシアネート、ジフェニレンメタン－４，４’－ジイソシアネート、トリフェニルメタン－４，４’，４’’－トリイソシアネート、５－（ｐ－イソシアナトベンジル）－２－メチル－ｍ－フェニレンジイソシアネート、４，４－ジイソシアナト－３，３，５，５－テトラエチルジフェニルメタン、５，５’－ウレイレンジ－ｏ－トリルジイソシアネート、４－［（５－イソシアナト－２－メチルフェニル）メチル］－ｍ－フェニレンジイソシアネート、４－［（３－イソシアナト－４－メチルフェニル）メチル］－ｍ－フェニレンジイソシアネート、２，２’－メチレン－ビス［６－（ｏ－イソシアナトベンジル）フェニル］ジイソシアネートである。
３～３０個の炭素原子、好ましくは４～２０個の炭素原子の炭素骨格を（ＮＣＯ基を含有せずに）有する脂肪族イソシアネートが、好ましくは使用される。脂肪族ポリイソシアネートの例は、ビス（イソシアナトアルキル）エーテル又はアルカンジイソシアネート、例えばメタンジイソシアネート、プロパンジイソシアネート、ブタンジイソシアネート、ペンタンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート（例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、ＨＤＩ）、ヘプタンジイソシアネート（例えば、２，２－ジメチルペンタン－１，５－ジイソシアネート、オクタンジイソシアネート、ノナンジイソシアネート（例えば、通常、２，４，４－及び２，２，４－異性体の混合物としてのトリメチルＨＤＩ（ＴＭＤＩ））、２－メチルペンタン－１，５－ジイソシアネート（ＭＰＤＩ）、ノナントリイソシアネート（例えば、４－イソシアナトメチル－１，８－オクタンジイソシアネート、５－メチルノナンジイソシアネート）、デカンジイソシアネート、デカントリイソシアネート、ウンデカンジイソシアネート、ウンデカントリイソシアネート、ドデカンジイソシアネート、ドデカントリイソシアネート、１，３－及び１，４－ビス－（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（Ｈ６ＸＤＩ）、３－イソシアナトメチル－３，５，５－トリメチルシクロヘキシルイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、ＩＰＤＩ）、ビス－（４－イソシアナトシクロヘキシル）メタン（Ｈ１２ＭＤＩ）、ビス－（イソシアナトメチル）ノルボルナン（ＮＢＤＩ）又は３（４）－イソシアナトメチル－１－メチル－シクロヘキシルイソシアネート（ＩＭＣＩ）、オクタジドロ－４，７－メタノ－１Ｈ－インデンジメチルジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、５－イソシアナト－１－（イソシアナトメチル）－１，３，３－トリメチルシクロヘキサン、ウレイレン－ビス（ｐ－フェニレンメチレン－ｐ－フェニレン）ジイソシアネートである。
特に好ましいイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、トリメチルＨＤＩ（ＴＭＤＩ）、ペンタンジイソシアネート（ＰＤＩ）、２－メチルペンタン－１，５－ジイソシアネート（ＭＰＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、１，３－及び１，４－ビス－（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（Ｈ６ＸＤＩ）、ビス－（イソシアナトメチル）ノルボルナン（ＮＢＤＩ）、３（４）－イソシアナトメチル－１－メチル－シクロヘキシルイソシアネート（ＩＭＣＩ）、並びに／若しくは４，４’－ビス（イソシアナトシクロヘキシル）メタン（Ｈ１２ＭＤＩ）、又はこれらのイソシアネートの混合物である。
更により好ましくは、ポリイソシアネートは、プレポリマー、ビウレット、イソシアヌレート、イミノオキサジアジンジオン、ウレトジオン及び／又はアロファネートとして存在し、これは、二官能性イソシアネートをオリゴマー化することによって、又はイソシアネート化合物をポリオール若しくはポリアミンと個別に又は混合物として反応させることによって生成することができ、かつ２以上の平均ＮＣＯ官能価を有する。
好適な市販のイソシアネートの例は、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｎ ３９００、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｎ １００、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｕｌｔｒａ Ｎ ３２００、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｕｌｔｒａ Ｎ ３３００、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｕｌｔｒａ Ｎ ３６００、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｎ ３８００、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＸＰ ２６７５、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）２７１４、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）２７３１、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｎ ３４００、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＸＰ ２６７９、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＸＰ ２７３１、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＸＰ ２４８９、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｅ ３３７０、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＸＰ ２５９９、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＸＰ ２６１７、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＸＰ ２４０６、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＸＰ ２５５１、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＸＰ ２８３８、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＸＰ ２８４０、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＶＬ、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＶＬ ５０、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＶＬ ５１、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ｕｌｔｒａ Ｎ ３３００、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ｅｃｏ Ｎ ７３００、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｅ２３、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｅ ＸＰ ２７２７、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｅ ３０６００、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｅ ２８６３ ＸＰＤｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｈ、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＶＫＳ ２０ Ｆ、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）４４Ｖ２０Ｉ、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）４４Ｐ０１、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）４４Ｖ７０ Ｌ、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｎ３４００、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｎ３５００（全てＣｏｖｅｓｔｒｏ ＡＧから入手可能）、Ｔｏｌｏｎａｔｅ（商標）ＨＤＢ、Ｔｏｌｏｎａｔｅ（商標）ＨＤＢ－ＬＶ、Ｔｏｌｏｎａｔｅ（商標）ＨＤＴ、Ｔｏｌｏｎａｔｅ（商標）ＨＤＴ－ＬＶ、Ｔｏｌｏｎａｔｅ（商標）ＨＤＴ－ＬＶ２（Ｖｅｎｃｏｒｅｘから入手可能）、Ｂａｓｏｎａｔ（登録商標）ＨＢ １００、Ｂａｓｏｎａｔ（登録商標）ＨＩ １００、Ｂａｓｏｎａｔ（登録商標）ＨＩ ２０００ ＮＧ（ＢＡＳＦから入手可能）、Ｔａｋｅｎａｔｅ（登録商標）５００、Ｔａｋｅｎａｔｅ（登録商標）６００、Ｔａｋｅｎａｔｅ（登録商標）Ｄ－１３２Ｎ（ＮＳ）、Ｓｔａｂｉｏ（登録商標）Ｄ－３７６Ｎ（全てＭｉｔｓｕｉから入手可能）、Ｄｕｒａｎａｔｅ（登録商標）２４Ａ－１００、Ｄｕｒａｎａｔｅ（登録商標）ＴＰＡ－１００、Ｄｕｒａｎａｔｅ（登録商標）ＴＰＨ－１００（全てＡｓａｈｉ Ｋａｓａｉから入手可能）、Ｃｏｒｏｎａｔｅ（登録商標）ＨＸＲ、Ｃｏｒｏｎａｔｅ（登録商標）ＨＸＬＶ、Ｃｏｒｏｎａｔｅ（登録商標）ＨＸ、Ｃｏｒｏｎａｔｅ（登録商標）ＨＫ（全てＴｏｓｏｈから入手可能）である。
１つ以上のポリイソシアネートは、イソシアネート成分の総重量に基づいて、好ましくは２０～１００重量％の割合で、より好ましくは３０～９０重量％の割合で、更により好ましくは３５～６５重量％の割合でイソシアネート成分に含有される。
アミン化合物
反応を阻害する様式で多成分樹脂系のイソシアネート成分とは別個に提供されるアミン成分は、イソシアネート基に反応性であり、アミノ基、好ましくは少なくとも２つのアミノ基を官能基として含む、少なくとも１つのアミンを含む。本発明によれば、アミンは、２以上の平均ＮＨ官能価を有する。平均ＮＨ官能価は、アミンの窒素原子に結合している水素原子の数を示す。したがって、例えば、一級モノアミンは、２の平均ＮＨ官能価を有し、一級ジアミンは、４の平均ＮＨ官能価を有し、３つの二級アミノ基を有するアミンは、３の平均ＮＨ官能価を有し、１つの一級アミノ基及び１つの二級アミノ基を有するジアミンは、３の平均ＮＨ官能価を有する。平均ＮＨ官能価はまた、アミン供給者によって提供される情報に基づく場合があり、実際に示されるＮＨ官能価は、本明細書で理解されているような理論上の平均ＮＨ官能価とは異なる可能性がある。「平均」という表現は、それが化合物のＮＨ官能価であり、化合物に含有されるアミノ基のＮＨ官能価ではないことを意味する。アミノ基は、一級又は二級アミノ基であり得る。アミンは、一級若しくは二級アミノ基のいずれかのみ、又は一級及び二級アミノ基の両方を含有することができる。
本発明の好ましい態様によれば、イソシアネート基に反応性であるアミンは、脂肪族、脂環式、芳香脂肪族、及び芳香族アミンからなる群から、特に好ましくは、脂環式及び芳香族アミンからなる群から選択される。
イソシアネート基に反応性であるアミンは、原則的に当業者に既知である。イソシアネート基に反応性である好適なアミンの例を、本発明の範囲を制限することなく以下に示す。これらは、個別に又は互いとの任意の混合物でのいずれかで使用することができる。例は、１，２－ジアミノエタン（エチレンジアミン）、１，２－プロパンジアミン、１，３－プロパンジアミン、１，４－ジアミノブタン、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン（ネオペンタンジアミン）、ジエチルアミノプロピルアミン（ＤＥＡＰＡ）、２－メチル－１，５－ジアミノペンタン、１，３－ジアミノペンタン、２，２，４－又は２，４，４－トリメチル－１，６－ジアミノヘキサン及びそれらの混合物（ＴＭＤ）、１，３－ビス（アミノメチル）－シクロヘキサン、１，２－ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ヘキサメチレンジアミン（ＨＭＤ）、１，２－及び１，４－ジアミノシクロヘキサン（１，２－ＤＡＣＨ及び１，４－ＤＡＣＨ）、ビス（４－アミノ－３－メチルシクロヘキシル）メタン、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、４－アザヘプタン－１，７－ジアミン、１，１１－ジアミノ－３，６，９－トリオキシウンデカン（ｔｒｉｏｘｕｎｄｅｃａｎｅ）、１，８－ジアミノ－３，６－ジオキサオクタン、１，５－ジアミノ－メチル－３－アザペンタン、１，１０－ジアミノ－４，７－ジオキサデカン、ビス（３－アミノプロピル）アミン、１，１３－ジアミノ－４，７，１０－トリオキサトリデカン、４－アミノメチル－１，８－ジアミノオクタン、２－ブチル－２－エチル－１，５－ジアミノペンタン、Ｎ，Ｎ－ビス（３－アミノプロピル）メチルアミン、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）、ペンタエチレンヘキサミン（ＰＥＨＡ）、１，３－ベンゼンジメタンアミン（ｍ－キシリレンジアミン、ｍＸＤＡ）、１，４－ベンゼンジメタンアミン（ｐ－キシリレンジアミン、ｐＸＤＡ）、５－（アミノメチル）ビシクロ［［２．２．１］ヘプト－２－イル］メチルアミン（ＮＢＤＡ、ノルボルナンジアミン）、ジメチルジプロピレントリアミン、ジメチルアミノプロピルアミノプロピルアミン（ＤＭＡＰＡＰＡ）、２，４－ジアミノ－３，５－ジメチルチオ－トルエン（ジメチルチオ－トルエンジアミン ＤＭＴＤＡ）、３－アミノメチル－３，５，５－トリメチルシクロヘキシルアミン（イソホロンジアミン（ＩＰＤＡ））、ジアミノジシクロヘキシルメタン（ＰＡＣＭ）、ジエチルメチルベンゼンジアミン（ＤＥＴＤＡ）、３，３’－ジアミノジフェニルスルホン（３３ダプソン）、４，４’－ジアミノジフェニルスルホン（４４ダプソン）、混合多環式アミン（ＭＰＣＡ）（例えばＡｎｃａｍｉｎｅ ２１６８）、ジメチルジアミノジシクロヘキシルメタン（Ｌａｒｏｍｉｎ Ｃ２６０）、２，２－ビス（４－アミノシクロヘキシル）プロパン、（３（４），８（９）ビス（アミノメチルジシクロ［５．２．１．０２，６］デカン（異性体の混合物、三環式一級アミン、ＴＣＤジアミン）、メチルシクロヘキシルジアミン（ＭＣＤＡ）、Ｎ，Ｎ’－ジアミノプロピル－２－メチル－シクロヘキサン－１，３－ジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジアミノプロピル－４－メチル－シクロヘキサン－１，３－ジアミン、Ｎ－（３－アミノプロピル）シクロヘキシルアミン、並びに２－（２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－４－イル）プロパン－１，３－ジアミンである。
特に好ましいアミンは、ジエチルメチルベンゼンジアミン（ＤＥＴＤＡ）、２，４－ジアミノ－３，５－ジメチルチオトルエン（ジメチルチオ－トルエンジアミン、ＤＭＴＤＡ）、４，４’－メチレン－ビス［Ｎ－（１－メチルプロピル）フェニルアミン］、６－メチル－２，４－ビス（メチルチオ）フェニレン－１，３－ジアミン及び２－メチル－４，６－ビス（メチルチオ）フェニレン－１，３－ジアミンの異性体混合物（Ｅｔｈａｃｕｒｅ（登録商標）３００）、４，４’－メチレンビス（２，６－ジエチルアニリン）、４，４’－メチレンビス（Ｎ－ｓｅｃ－ブチルシクロヘキサンアミン）（Ｃｌｅａｒｌｉｎｋ（登録商標）１０００）、３，３’－ジアミノジフェニルスルホン（３３ダプソン）、４，４’－ジアミノジフェニルスルホン（４４ダプソン）、Ｎ，Ｎ’－ジ－ｓｅｃ－ブチル－ｐ－フェニレンジアミン及び２，４，６－トリメチル－ｍ－フェニレンジアミン、４，４’－メチレンビス（Ｎ－（１－メチルプロピル）－３，３’－ジメチルシクロヘキサンアミン（Ｃｌｅａｒｌｉｎｋ（登録商標）３０００）、２－プロペンニトリルの３－アミノ－１，５，５－トリメチルシクロヘキサンメタンアミン（Ｊｅｆｆｌｉｎｋ（登録商標）７４５）との反応混合物、並びに３－（（３－（（（２－シアノエチル）アミノ）メチル）－３，５，５－トリメチルシクロヘキシル）アミノ）プロピオノニトリル（Ｊｅｆｆｌｉｎｋ（登録商標）１３６又はＢａｘｘｏｄｕｒ ＰＣ１３６）である。
最も特に好ましいアミンは、４，４’－メチレン－ビス［Ｎ－（１－メチルプロピル）フェニルアミン］、６－メチル－２，４－ビス（メチルチオ）フェニレン－１，３－ジアミン及び２－メチル－４，６－ビス（メチルチオ）フェニレン－１，３－ジアミン（Ｅｔｈａｃｕｒｅ（登録商標）３００）の異性体混合物、４，４’－メチレンビス（２，６－ジエチルアニリン）、４，４’－メチレンビス（Ｎ－ｓｅｃ－ブチルシクロヘキサンアミン）（Ｃｌｅａｒｌｉｎｋ（登録商標）１０００）、３，３’－ジアミノジフェニルスルホン（３３ダプソン）、Ｎ，Ｎ’－ジ－ｓｅｃ－ブチル－ｐ－フェニレンジアミン、及び２，４，６－トリメチル－ｍ－フェニレンジアミンである。
１つ以上のアミンは、アミン成分の総重量に基づいて、好ましくは２０～１００重量％の割合で、より好ましくは３０～７０重量％の割合で、更により好ましくは３５～７０重量％の割合でアミン成分に含有される。
多成分樹脂系のポリイソシアネートとアミンとの量比は、好ましくは、アミンの平均ＮＨ官能価に対するポリイソシアネートの平均ＮＣＯ官能価の比が０．３～２．０、好ましくは０．５～１．８、より好ましくは０．５～１．５、更により好ましくは０．７～１．５、最も好ましくは０．７～１．３であるように選択される。
異なるポリイソシアネート及び／又は異なるアミンの混合物を使用して、硬化速度を調整することができる。この場合、それらの量比は、アミン混合物の平均ＮＨ官能価に対するイソシアネート混合物の平均ＮＣＯ官能価の比が、０．３～２．０、好ましくは０．５～１．８、より好ましくは０．５～１．５、更により好ましくは０．７～１．５、最も好ましくは０．７～１．３であるように選択される。
充填剤及び添加剤
本発明によれば、多成分樹脂系のイソシアネート成分は、イソシアネート成分の貯蔵安定性、したがってこのイソシアネート成分を含有する多成分樹脂系の貯蔵安定性を向上させるように働く乾燥剤として、モレキュラーシーブ、特にゼオライトを含有する。
本発明で使用されるゼオライトは、合成又は天然ゼオライトであり得、一般的には組成Ｍｎ＋ ｘ／ｎ［（ＡｌＯ２）－ ｘ（ＳｉＯ２）ｙ］・ｚＨ２Ｏによって特徴付けられ、式中、Ｎは、Ｍの電荷であり、通常１又は２であり、Ｍは、アルカリ又はアルカリ土類金属のカチオン、特にＮａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、及びＭｇ２＋である。
以下をゼオライトとして使用することができる：
ゼオライトＡ（Ｎａ１２（（ＡｌＯ２）１２（ＳｉＯ２）１２）・２７Ｈ２Ｏ；Ｋ１２（（ＡｌＯ２）１２（ＳｉＯ２）１２）・２７Ｈ２Ｏ）、
ゼオライトＸ（Ｎａ８６［（ＡｌＯ２）８６（ＳｉＯ２）１０６］・２６４Ｈ２Ｏ）、
ゼオライトＹ（Ｎａ５６［（ＡｌＯ２）５６（ＳｉＯ２）１３６］・２５０Ｈ２Ｏ）、
ゼオライトＬ（Ｋ９［（ＡｌＯ２）９（ＳｉＯ２）２７］・２２Ｈ２Ｏ）、
モルデナイト（Ｎａ８．７［（ＡｌＯ２）８．７（ＳｉＯ２）３９．３］・２４Ｈ２Ｏ）、
ゼオライトＺＳＭ ５（Ｎａ０．３Ｈ３．８［（ＡｌＯ２）４．１（ＳｉＯ２）９１．９］）、
ゼオライトＺＳＭ １１（Ｎａ０．１Ｈ１．７［（ＡｌＯ２）１．８（ＳｉＯ２）９４．２］）。これらのうち、ゼオライトＡ、ゼオライトＸ、ゼオライトＹ、並びにゼオライトＺＳＭ ５及びゼオライトＺＳＭ １１が好ましい。
モレキュラーシーブ、特にゼオライトは、粉末、粒状物、又はペースト（例えば、ひまし油中に分散した４８～５０％の粉末）として使用することができる。
合成ゼオライトは、好ましくは、最大２５０μｍ、特に５μｍ～２４μｍの粒子径を有する粒子を含む合成ゼオライトである。合成ゼオライトは、特に好ましくは、約５Å～約１０Å、特に約３Å～約４Åの細孔径を有する。
ゼオライト粒子の比表面積（ＢＥＴ）は、好ましくは、８００ｍ２／ｇ～１０００ｍ２／ｇである。
ゼオライトの残留水含量は、２．５％ｗ／ｗ未満、好ましくは１．５％ｗ／ｗ未満であり、吸水容量は、２２～２４％ｗ／ｗ未満である。
２つ以上の異なるタイプのゼオライトの混合物を使用することが可能である。
モレキュラーシーブ、特にゼオライトは、イソシアネート成分の重量に基づいて、３～３５重量％、好ましくは３～２０重量％の量で、特に好ましくは３～５重量％の量で使用される。
モレキュラーシーブは、好ましくは、イソシアネート成分に使用される前に乾燥される。
イソシアネート成分の、及びしたがってこの成分を含有する多成分樹脂系の貯蔵安定性は、モレキュラーシーブを使用することによって改善することができた。
モレキュラーシーブに加えて、本発明によるイソシアネート成分及び／又はアミン成分は、少なくとも１つの充填剤及び少なくとも１つのレオロジー添加剤を含有し、２つの成分のうちの少なくとも１つが充填剤及びレオロジー添加剤の両方を含有することが、本発明にとって不可欠である。イソシアネート成分及びアミン成分の両方が、各々、少なくとも１つの充填剤及び少なくとも１つのレオロジー添加剤を含有することが好ましい。
多成分樹脂系のイソシアネート成分とアミン成分とを混合することによって生成される、モレキュラーシーブを含むモルタル組成物の総充填レベルは、本発明によれば、モルタル組成物の総重量に基づいて３０～８０重量％の範囲内であり、好ましくは３５～６５重量％の範囲内であり、より好ましくは３５～６０重量％の範囲内である。モルタル組成物の総充填レベルは、イソシアネート成分及びアミン成分の総重量に基づく、モレキュラーシーブを含む充填剤、及びレオロジー添加剤の重量パーセントに関連している。好ましい形態では、イソシアネート成分の充填レベルは、イソシアネート成分の総重量に基づいて、最大８０重量％、好ましくは１０～７０重量％、より好ましくは３５～６５重量％である。アミン成分の充填レベルは、アミン成分の総重量に基づいて、各場合に好ましくは最大８０重量％、より好ましくは１０～７０重量％、更により好ましくは３５～６５重量％である。
無機充填剤、特に、ポルトランドセメント又はアルミン酸セメントなどのセメント、並びに他の水硬性無機物質、石英、ガラス、コランダム、磁器、陶器、重晶石、ライトスパー（ｌｉｇｈｔ ｓｐａｒ）、石膏、タルク、及び／又はチョーク、並びにそれらの混合物が、好ましくは充填剤として使用される。無機充填剤は、砂、粉末、又は成形体の形態、好ましくは繊維又はボールの形態で添加することができる。タイプ及び粒子径分布／（繊維）長さに関する充填剤の好適な選択を使用して、レオロジー挙動、押出力、内部強度、引張強度、引き抜き力、及び衝撃強度など、用途に関連する特性を制御することができる。特に好適な充填剤は、Ｍｉｌｌｉｓｉｌ（登録商標）Ｗ３、Ｍｉｌｌｉｓｉｌ（登録商標）Ｗ６、Ｍｉｌｌｉｓｉｌ（登録商標）Ｗ８、及びＭｉｌｌｉｓｉｌ（登録商標）Ｗ１２、好ましくはＭｉｌｌｉｓｉｌ（登録商標）Ｗ１２などの、表面処理されていない石英粉末、微細石英粉末、及び超微細石英粉末である。シラン化石英粉末、微細石英粉末、及び超微細石英粉末も使用することができる。これらは、例えば、Ｑｕａｒｚｗｅｒｋｅ製のＳｉｌｂｏｎｄ（登録商標）製品シリーズで市販されている。製品シリーズＳｉｌｂｏｎｄ（登録商標）ＥＳＴ（エポキシシラン修飾）及びＳｉｌｂｏｎｄ（登録商標）ＡＳＴ（アミノシラン処理）が特に好ましい。更に、Ｄｅｎｋａ（Ｊａｐａｎ）製のＡＳＦＰタイプ（ｄ５０＝０．３μｍ）、又はタイプの名称が４５（ｄ５０＜０．４４μｍ）、０７（ｄ５０＞８．４μｍ）、０５（ｄ５０＜５．５μｍ）、及び０３（ｄ５０＜４．１μｍ）であるＤＡＷ若しくはＤＡＭなどのグレードの酸化アルミニウム超微細充填剤などの酸化アルミニウムベースの充填剤が可能である。更に、Ｈｏｆｆｍａｎ Ｍｉｎｅｒａｌ製のＡｋｔｉｓｉｌ ＡＭタイプ（アミノシラン処理、ｄ５０＝２．２μｍ）及びＡｋｔｉｓｉｌ ＥＭ（エポキシシラン処理、ｄ５０＝２．２μｍ）の表面処理された微細及び超微細充填剤を使用することができる。充填剤は、個別に又は互いとの任意の混合物で使用することができる。
流動特性は、本発明によれば、イソシアネート成分及び／又はアミン成分に使用されるレオロジー添加剤を添加することによって調整される。好適なレオロジー添加剤は、ラポナイト、ベントン、若しくはモンモリロナイトなどのフィロシリケート、ノイブルク珪質土、ヒュームドシリカ、多糖類；ポリアクリレート、ポリウレタン、又はポリ尿素増粘剤、及びセルロースエステルである。最適化のために、湿潤剤及び分散剤、表面添加剤、消泡剤及び脱気剤、ワックス添加剤、接着促進剤、粘度低下剤、又は加工添加剤もまた、添加することができる。
イソシアネート成分中の１つ以上のレオロジー添加剤の割合は、イソシアネート成分の総重量に基づいて、好ましくは０．１～３重量％、より好ましくは０．１～１．５重量％である。アミン成分中の１つ以上のレオロジー添加剤の割合は、アミン成分の総重量に基づいて、好ましくは０．１～５重量％、より好ましくは０．５～３重量％である。
多成分樹脂系の一態様では、イソシアネート成分及び／又はアミン成分は、接着促進剤として少なくとも１つのシランを含有する。
シランを使用することによって、掘削孔壁のモルタル組成物との架橋が改善され、それによって、硬化状態での接着が増加する。
好適な接着促進剤は、少なくとも１つのＳｉ結合加水分解性基を有するシランの群から選択される。シランは、イソシアネート基又はアミノ基などのＳｉ結合加水分解性基に加えて、更なる官能基を含む必要はない。それにもかかわらず、シランは、Ｓｉ結合加水分解性基に加えて、１つ以上の同一又は異なる更なる官能基、例えば、アミノ、メルカプト、エポキシ、イソシアナト、アルケニル、（メタ）アクリロイル、アンヒドリド、又はビニル基を含み得る。Ｓｉ結合加水分解性基は、好ましくは、Ｃ１～Ｃ７アルコキシ基であり、非常に特に好ましくは、メトキシ又はエトキシ基である。
好適なシランは、３－アミノプロピルトリメトキシシラン及び３－アミノプロピルトリエトキシシランなどの、３－アミノプロピルトリアルコキシシラン；３－グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン及び３－グリシジルオキシプロピルトリエトキシシランなどの、３－グリシジルオキシプロピルトリアルコキシシラン；グリシジルオキシメチルトリメトキシシラン；３－グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン；ビス－（３－トリメトキシシリルプロピル）アミン及びビス－（３－トリエトキシシリルプロピル）アミンなどの、ビス－（３－トリアルコキシシリルプロピル）アミン；３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン及び３－メルカプトプロピルメチルジメトキシシランなどの、３－メルカプトプロピルトリアルコキシシラン；３－（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３－（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランなどの、３－（メタ）アクリロイルオキシアルキルトリアルコキシシラン；３－（メタ）アクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン、３－（メタ）アクリロイルオキシメチルトリエトキシシラン、及び３－（メタ）アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン；ビニルアルコキシシラン、例えばビニルトリメトキシシラン及びビニルトリエトキシシランなどの、アルケニルアルコキシシラン；テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、及びテトラプロポキシシランなどの、テトラアルコキシシラン；２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルメチル－ジエトキシシラン、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピル－トリエトキシシラン、Ｎ－フェニル－３－アミノエチル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、並びにそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される。
特に好適なシランは、３－アミノプロピルトリアルコキシシラン、３－グリシジルオキシアルキルトリアルコキシシラン、ビス－（３－トリアルコキシシリルプロピル）アミン、３－メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、３－（メタ）アクリロイルオキシアルキルトリアルコキシシラン、アルケニルアルコキシシラン、テトラアルコキシシラン、及びそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される。
最も特に好適なシランは、３－グリシドキシプロピルジメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、及びビニルトリメトキシシランである。
シランは、多成分樹脂系の総重量に基づいて、最大１０重量％、好ましくは０．１～５重量％、より好ましくは１．０～２．５重量％の量で多成分樹脂系に含有され得る。シランは、完全に１つの成分、すなわち、イソシアネート成分若しくはアミン成分に含有され得るか、又は２つの成分の間で分割され得る、すなわち、イソシアネート成分とアミン成分との間で分割され得る。
本発明はまた、多成分樹脂系のイソシアネート成分とアミン成分とを混合することによって生成されるモルタル組成物に関する。
本発明はまた、イソシアネート成分の貯蔵安定性、及びしたがって多成分樹脂系の貯蔵安定性を改善するためのモレキュラーシーブ、特にゼオライトの使用に関する。
多成分樹脂系は、好ましくは、イソシアネート成分及びアミン成分が反応を阻害する様式で別個に配置される、２つ以上の別個のチャンバを備えることを特徴とする、カートリッジ又はフィルムパウチ内に存在する。
多成分樹脂系の使用のために、イソシアネート成分及びアミン成分は、別個のチャンバから排出され、好適なデバイス、例えば、スタティックミキサ又は溶解器で混合される。次いで、イソシアネート成分とアミン成分との混合物（モルタル組成物）は、既知の注入デバイスの手段によって、任意選択的に事前に清浄された掘削孔内に導入される。次いで、留め付けられる留め付け要素をモルタル組成物内に挿入し、位置合わせする。イソシアネート成分の反応性構成成分は、重付加によってアミン成分のアミノ基と反応し、それによって、モルタル組成物は所望の期間内、好ましくは数分又は数時間以内に、環境条件下で硬化する。
本発明によるモルタル組成物又は本発明による多成分樹脂系は、好ましくは建設目的に使用される。「建設目的」という表現は、コンクリート／コンクリート、鋼／コンクリート、若しくは鋼／鋼、又は当該材料のうちの１つと他の鉱物材料とを構造的に接着させること、コンクリート、レンガ、及び他の鉱物材料で作製された構成要素を構造的に強化すること、繊維強化ポリマーを用いて建築物を強化する用途、コンクリート、鋼、又は他の鉱物材料で作製された表面を化学的に留め付けること、特に、（強化）コンクリート、レンガ、他の鉱物材料、金属（例えば、鋼）、セラミック、プラスチック、ガラス、及び木材などの様々な基材の掘削孔内に建設要素及び留め付け手段、例えばアンカーロッド、アンカーボルト、（ネジ山付き）ロッド、（ネジ山付き）スリーブ、鉄筋、ネジなどを化学的に留め付けることを指す。最も特に好ましくは、本発明によるモルタル組成物及び本発明による多成分樹脂系は、留め付け手段を化学的に留め付けるために使用される。
本発明はまた、掘削孔内に建設要素を化学的に留め付けるための方法に関し、本発明による多成分樹脂系又は本発明によるモルタル組成物が、建設要素を化学的に留め付けるために上記のように使用される。本発明による方法は、コンクリート／コンクリート、鋼／コンクリート、若しくは鋼／鋼、又は当該材料のうちの１つと他の鉱物材料とを構造的に接着させること、コンクリート、レンガ、及び他の鉱物材料で作製された構成要素を構造的に強化すること、繊維強化ポリマーを用いて建築物を強化する用途、コンクリート、鋼、又は他の鉱物材料で作製された表面を化学的に留め付けること、特に、（強化）コンクリート、レンガ、他の鉱物材料、金属（例えば鋼）、セラミック、プラスチック、ガラス、及び木材などの様々な基材の掘削孔内に建設要素及び留め付け手段、例えばアンカーロッド、アンカーボルト、（ネジ山付き）ロッド、（ネジ山付き）スリーブ、鉄筋、ネジなどを化学的に留め付けることに、特に好適である。本発明による方法は、非常に特に好ましくは、留め付け手段を化学的に留め付けるために使用される。
本発明はまた、鉱物基材において建設要素を化学的に留め付けるための本発明による多成分樹脂系又はモルタル組成物の使用に関する。
本発明は、実施例に基づいて以下により詳細に説明されるが、この実施例は、限定的な意味で理解されるべきではない。
以下の化合物を使用して、比較組成物及び本発明による組成物を調製した。
Figure 2024507271000002
イソシアネート成分及びアミン成分の比較組成物及び本発明による組成物を、以下の表１に示す。
モルタル組成物の調製
実施例１～３では、ゼオライト粉末を、すでに開封された包装から未乾燥で使用した。実施例４～１０では、ゼオライト粉末を３００℃で２４時間乾燥させ、次いで使用するまで１２０℃で貯蔵した。成分を手動撹拌によって混合し、溶解機内で、真空下で均質化して、気泡を含まないペースト状組成物を形成した。
モルタル組成物の貯蔵
モルタル組成物を１Ｋ ＰＡ硬質カートリッジに気泡を含まずに充填し、栓で密封した。カートリッジを、栓を上に向けた垂直位置で、２３℃又は４０℃で貯蔵した。所定の時間後、モルタルの状態を膨れに関して目視検査し、以下の式に従って評価した。
１＝膨れなし
２＝膨れがほとんどない
３＝著しい膨れ
４＝深刻な膨れ
５＝非常に深刻な膨れ
過圧の結果として栓から漏れたモルタルも検査した。
粘度の測定
モルタル組成物の粘度を、２０ｍｍの直径を有するプレート－プレート測定システムを使用して、８１／秒のせん断速度及び３ｍｍのギャップで、Ｍａｌｖｅｒｎ製のＫｉｎｅｘｕｓ測定デバイスで、２５℃で測定した。
Figure 2024507271000003
比較配合物は、乾燥剤なしで、イソシアネートの、石英粉末からの水との反応がＣＯ２を形成し、これが２３℃及び４０℃での２週間の貯蔵後に非常に深刻な膨れにつながることを明らかに示している。加えて、過圧に起因して、カートリッジからモルタルが漏れた。未乾燥ゼオライト粉末の使用は、十分な改善につながらない。同じように、実施例配合物４における有機乾燥剤の使用は、ＣＯ２の形成を完全に阻止することはできない。
Figure 2024507271000004
実施例５及び１１の試験結果は、異なる量での乾燥ゼオライト粉末の使用がＣＯ２の形成を阻止し、４０℃でも長い貯蔵安定性が達成されることを明らかに示している。これは、比較的低い水含量を有する石英粉末だけでなく、より高い水含量を有する石英砂にも有効である。

Claims (16)

  1. 多成分樹脂系であって、２以上の平均ＮＣＯ官能価を有する少なくとも１つの脂肪族及び／又は芳香族ポリイソシアネートを含むイソシアネート成分と、イソシアネート基に反応性であり、２以上の平均ＮＨ官能価を有する少なくとも１つのアミンを含むアミン成分と、を含有し、前記多成分樹脂系は、ポリアスパラギン酸エステルを含まないことを条件とし、前記イソシアネート成分及び／又は前記アミン成分は、少なくとも１つの充填剤及び少なくとも１つのレオロジー添加剤を含み、前記イソシアネート成分と前記アミン成分とを混合することによって生成されるモルタル組成物の総充填レベルは、３０～８０重量％の範囲であり、
    前記イソシアネート成分は、乾燥剤としてモレキュラーシーブを含有する、ことを特徴とする多成分樹脂系。
  2. 前記モレキュラーシーブがゼオライトである、ことを特徴とする請求項１に記載の多成分樹脂系。
  3. 前記ゼオライトが、
    ゼオライトＡ（Ｎａ１２（（ＡｌＯ２）１２（ＳｉＯ２）１２）・２７Ｈ２Ｏ；Ｋ１２（（ＡｌＯ２）１２（ＳｉＯ２）１２）・２７Ｈ２Ｏ）、
    ゼオライトＸ（Ｎａ８６［（ＡｌＯ２）８６（ＳｉＯ２）１０６］・２６４Ｈ２Ｏ）、
    ゼオライトＹ（Ｎａ５６［（ＡｌＯ２）５６（ＳｉＯ２）１３６］・２５０Ｈ２Ｏ）、
    ゼオライトＬ（Ｋ９［（ＡｌＯ２）９（ＳｉＯ２）２７］・２２Ｈ２Ｏ）、
    モルデナイト（Ｎａ８．７［（ＡｌＯ２）８．７（ＳｉＯ２）３９．３］・２４Ｈ２Ｏ）、
    ゼオライトＺＳＭ ５（Ｎａ０．３Ｈ３．８［（ＡｌＯ２）４．１（ＳｉＯ２）９１．９］）及び
    ゼオライトＺＳＭ １１（Ｎａ０．１Ｈ１．７［（ＡｌＯ２）１．８（ＳｉＯ２）９４．２］）
    からなる群から選択される、ことを特徴とする請求項２に記載の多成分樹脂系。
  4. 前記モレキュラーシーブが、粉末、粒状物、又はペーストとして存在する、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の多成分樹脂系。
  5. 前記モレキュラーシーブが、前記イソシアネート成分の重量に基づいて、３～３５重量％の量で含有される、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の多成分樹脂系。
  6. 前記イソシアネート成分及び前記アミン成分の両方が、前記少なくとも１つの充填剤及び前記少なくとも１つのレオロジー添加剤を含む、ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の多成分樹脂系。
  7. 前記イソシアネート成分の充填レベル及び前記アミン成分の充填レベルが、前記イソシアネート成分及び前記アミン成分それぞれの総重量に基づいて、各場合に１０～７０重量％である、ことを特徴とする請求項６に記載の多成分樹脂系。
  8. 前記ポリイソシアネート及び前記アミンが、前記アミンの前記平均ＮＨ官能価に対する前記ポリイソシアネートの前記平均ＮＣＯ官能価の比が０．３～２．０である量比で存在する、ことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の多成分樹脂系。
  9. 前記イソシアネート成分が、１，４－フェニレンジイソシアネート、２，４－及び／又は２，６－トルイレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、１，５－ナフチレンジイソシアネート、ジフェニレンメタン－２，４’－及び／又は－４，４’－ジイソシアネート、トリフェニルメタン－４，４’，４’’－トリイソシアネート、ビス－及びトリス－（イソシアナトアルキル）－ベンゼン、トルエン、並びにキシレン、並びにそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの芳香族ポリイソシアネートを含む、ことを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の多成分樹脂系。
  10. 前記イソシアネート成分が、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、トリメチルＨＤＩ（ＴＭＤＩ）、ペンタンジイソシアネート（ＰＤＩ） ２－メチルペンタン－１，５－ジイソシアネート（ＭＰＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、１，３－及び１，４－ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（Ｈ６ＸＤＩ）、ビス（イソシアナトメチル）ノルボルナン（ＮＢＤＩ）、３（４）－イソシアナトメチル－１－メチル－シクロヘキシルイソシアネート（ＩＭＣＩ）、並びに４，４’－ビス（イソシアナトシクロヘキシル）メタン（Ｈ１２ＭＤＩ）、並びにそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの脂肪族ポリイソシアネートを含む、ことを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の多成分樹脂系。
  11. 前記総充填レベルが、前記多成分樹脂系の総重量に基づいて、３５～６５重量％の範囲である、ことを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載の多成分樹脂系。
  12. イソシアネート基に反応性である前記アミンが、４，４’－メチレン－ビス［Ｎ－（１－メチルプロピル）フェニルアミン］、６－メチル－２，４－ビス（メチルチオ）フェニレン－１，３－ジアミンと２－メチル－４，６－ビス（メチルチオ）フェニレン－１，３－ジアミンとの異性体混合物、４，４’－メチレンビス（２，６－ジエチルアニリン）、４，４’－メチレンビス（Ｎ－ｓｅｃ－ブチルシクロヘキサンアミン）、３，３’－ジアミノジフェニルスルホン、Ｎ，Ｎ’－ジ－ｓｅｃ－ブチル－ｐ－フェニレンジアミン、及び２，４，６－トリメチル－ｍ－フェニレンジアミン、並びにそれらの混合物からなる群から選択される、ことを特徴とする請求項１～１１のいずれか一項に記載の多成分樹脂系。
  13. 二成分樹脂系である、ことを特徴とする請求項１～１２のいずれか一項に記載の多成分樹脂系。
  14. 請求項１～１３のいずれか一項に記載の多成分樹脂系の前記イソシアネート成分と前記アミン成分とを混合することによって生成されるモルタル組成物。
  15. 掘削孔内の建設要素を化学的に留め付けるための方法であって、請求項１～１３のいずれか一項に記載の多成分樹脂系又は請求項１４に記載のモルタル組成物が、前記化学的留め付けに使用される、方法。
  16. 化学的に留め付けるためのイソシアネート成分及びアミン成分を含むイソシアネートアミン付加物ベースの多成分樹脂系における、前記イソシアネート成分の貯蔵安定性を改善するためのモレキュラーシーブの使用。
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