JP5699000B2 - 建設目的のため、特に化学的アンカーリングのために適した樹脂モルタル - Google Patents
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Description
(1)オルト樹脂:これらは、フタル酸無水物、マレイン酸無水物、またはフマル酸およびグリコールに基づくもので、たとえば、1,2-プロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,3-プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコールまたは水素化されたビスフェノール-Aのようなものである。普通に、1,2-プロピレングリコールから導かれるものは、スチレンのような反応希釈剤と組み合わせて用いられる。
(2)イソ樹脂(Iso-resins):これらは、イソフタル酸、マレイン酸無水物またはフマル酸、およびグリコールから調製される。これらの樹脂は、オルト樹脂よりも高い割合の反応希釈剤を含むことができる。
(3)ビスフェノール-A-フマラート:これらは、エトキシル化ビスフェノール-Aおよびフマル酸に基づく。
(4)クロレンディック(Chlorendics):UP樹脂の調製において無水物またはフェノール類を含む塩素/臭素から調製される樹脂である。
(5)ビニルエステル樹脂:これらは、その加水分解抵抗性および優れた機械的特性のため、ならびにそれらの低いスチレン放出に関して主に使われる樹脂であり、それは末端の位置においてだけ不飽和の部位をもち、エポキシ樹脂(たとえば、ビスフェノール-Aのジグリシジルエーテル、フェノール-ノボラックタイプのエポキシ、またはテトラブロモビスフェノール-Aに基づくエポキシ)と(メタ)アクリルとの反応によって導入される。また、(メタ)アクリル酸の代わりに、(メタ)アクリルアミドも用いることができる。
式中、RおよびR’は、同じであるか、または異なるC1-C20アルキル、またはC7-C20アルキルアリールである。RおよびR’は、シクロアルキル基の一部分であることができる。好ましくは、RおよびR’は、同じであるか、または異なるC1-C20アルキル、より一層好ましくはtert-アルキルである。
混合物のゲル化時間は、このように樹脂成分(A)および2-成分反応樹脂の硬化剤成分(H)から得られ、25℃および40℃での温度での慣習的な商業上のデバイス(ゲルタイマー)を用いて決定される。この目的のために、成分(A)および(H)を、試験管にリムの下およそ4cmまで容量によって3:1の比率で取り入れ、その試験管を25℃または40℃の温度に維持する(DIN 16945、DIN EIN ISO 9396)。ガラスのロッドまたはスピンドルは、1分につき10リフトで、樹脂中で上から下まで動かす。ゲル化時間は、試験管が振動するロッドによって持ち上げられる時間である。ランダムな試験は、ゲル点〔示差走査熱量測定(DSC)によって測定される〕での硬化の程度が測定の精度内で一定であることを示した。
硬化した組成物の荷重値(load values)を測定するために、ねじ式M12アンカーロッドを用い、それは14mmの直径および72mmの深さを有する具体的なボアホール中に本発明の2-成分樹脂モルタルを用いてダウエルで接合される。平均破壊荷重(failure load)は、高強度のねじ式アンカーを使用して、狭い閉じ込め(narrow confinement)を中央に有するねじ式アンカーロッドを引き出すことによって定められる。それぞれの場合、3つのねじ式アンカーロッドはその中にてダウエルで接合され、そしてそれらの荷重値を概して、硬化の24時間後に定める。荷重値は、そのようにして得られ、平均値(kN)としてもリストされる。異なるボアホール条件および/または硬化条件が試験され、下記に示す。結合強度(N/mm2)は、ねじ式アンカーロッドの接合面によって荷重値を割ることによって荷重値から得られる。
樹脂調剤物を、1.93kgのビスフェノールAグリセロラートジメタクリラート(化合物(a))、5.14kgのビスフェノールAジグリシジルエーテル(化合物(b))、1.28kgのブタンジオールジメタクリラートBDDMA(反応性希釈剤)、および1.61kgのグリシジルメタクリラート(架橋剤(e))を混合することによって調製した。
樹脂調剤物を、1.93kgのビスフェノールAグリセロラートジメタクリラート、5.14kgのビスフェノールAジグリシジルエーテル、および2.89kgのブタンジオールジメタクリラートBDDMAを混合することによって調製した。
下の表にリストするように、最終的な調剤物を調製した。
上記のデータは、以下を示す。
・本発明の樹脂モルタル組成物は、古典的なエポキシアミンモルタルのような非常に高い結合強度レベルを達成する。
・本発明の樹脂モルタル組成物は、低温で速く硬化することを示し、そこでは古典的なエポキシアミン系は失敗するか、または非常に遅い。
・それでも、それらは速い硬化のメタクリラート系より長いゲル-時間=ワーキング時間を示す。
・本発明のシステムは、古典的なエポキシアミン系と比較して著しく向上した耐熱性を示す。
・架橋剤の存在は、かなりの改善を特に低温性能のために提供する。
Claims (24)
- 脂肪族アミンおよびペルオキシドにより硬化可能な樹脂成分(A)、および少なくとも1種のペルオキシド(B)および少なくとも1種のアミン(C)が含まれる硬化剤成分(H)を含む建設目的に適する樹脂モルタル組成物であって、少なくとも1種の樹脂成分(A)および硬化剤成分(H)は少なくとも1種の無機フィラーを含み、および樹脂成分(A)および硬化剤成分(H)または樹脂成分(A)および硬化剤成分(H)の少なくとも1種のペルオキシド(B)および少なくとも1種のアミン(C)は、前記成分の混合前の任意の反応を抑制するために互いから空間的に分離されており、樹脂成分(A)は、ラジカル重合を受けることが可能な化合物(a)、アミンと反応することが可能な化合物(b)、Cu、MnおよびFeの化合物からなる群より選ばれる遷移金属の化合物(c)、ゲル化時間を調節するために少なくとも1種のインヒビター(d)および少なくとも2つの反応官能性を有する架橋性化合物(e)で、その1つの官能性はラジカル(共)重合を受けることが可能であり、および1つの官能性はアミンと反応することが可能であるものを含み、
アミンと反応することが可能な官能性は、イソシアナート、エポキシド、環状カルボナート、アセトアセトキシ、又はオキサミドの基であり、
アミンと反応することが可能な化合物(b)はエポキシド官能基の樹脂であること
を特徴とする樹脂モルタル組成物。 - ラジカル重合を受けることが可能な化合物(a)は不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂および/またはビニルエステルウレタン樹脂であることを特徴とする、請求項1に従う樹脂モルタル組成物。
- エポキシド官能基の樹脂のエポキシド官能基はグリシジルエーテル官能基であることを特徴とする、請求項1に従う樹脂モルタル組成物。
- インヒビター(d)は安定なオキシルラジカルインヒビターであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に従う樹脂モルタル組成物。
- 安定なオキシルラジカルインヒビターは、以下の式
による安定なN-オキシルラジカルの群より選ばれ、式中、RおよびR’は同じか、または異なるC1-C20アルキルまたはC7-C20アルキルアリールであり、RおよびR’はシクロアルキルの一部分であることができることを特徴とする、請求項4に従う樹脂モルタル組成物。 - 安定なオキシルラジカルインジヒビターは、1-オキシル-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1-オキシル-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-オール(TEMPOL)、1-オキシル-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-オン(TEMPON)、1-オキシル-2,2,6,6-テトラメチル-4-カルボキシル-ピペリジン(4-カルボキシ-TEMPO)、1-オキシル-2,2,5,5-テトラメチルピロリジン、1-オキシル-2,2,5,5-テトラメチル-3-カルボキシルピロリジン(3-カルボキシ-PROXYL)、ガルビノキシルおよび/またはこれらの化合物の任意の誘導体または組み合わせからなる群より選ばれることを特徴とする、請求項5に従う樹脂モルタル組成物。
- 架橋性化合物(e)は、アクリラート-、メタクリラート-、ビニルエーテル-、ビニルエステル-およびアリルエーテル-官能性より選ばれるラジカル硬化可能な官能性を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に従う樹脂モルタル組成物。
- 架橋性化合物(e)のラジカル(共)重合可能な官能性は、メタクリラート官能性であり、およびアミン反応官能性はエポキシド官能性であることを特徴とする、請求項7に従う樹脂モルタル組成物。
- 架橋性化合物(e)は400ダルトン未満の数平均分子量Mnを有することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に従う樹脂モルタル組成物。
- ラジカル重合可能な官能性および架橋性化合物(e)のアミンと反応することが可能な官能性とのモル比は、10:1から1:10までであることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に従う樹脂モルタル組成物。
- 架橋性化合物(e)はグリシジルメタクリラートであることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に従う樹脂モルタル組成物。
- ペルオキシド(B)は、ヒドロペルオキシド、ペルエーテル、ペルエステル、ペルアンヒドリドおよびペルカルボナートから選ばれることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に従う樹脂モルタル組成物。
- アミン(C)は、脂肪族アミン、脂肪族および芳香脂肪族のポリアミンから選ばれることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に従う樹脂モルタル組成物。
- 脂肪族および芳香脂肪族のポリアミン(C)は、1,2-ジ-アミノエタン、1,2-ジアミノプロパン、1,3-ジアミノプロパン、1,4-ジアミノブタンおよび高級同族体、ならびに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-トリメチル-1,6-ジアミノヘキサン、2,4,4-トリメチル-1,6-ジアミノヘキサン、1-アミノ-3-アミノメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキサン、2,2-ジメチル-l,1,3-ジアミノプロパン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,2-ジアミノシクロヘキサン、1,3-ビス(アミノメチル)ベンゼン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4-アミノ-3-メチルシクロヘキシル)メタン、3-アザペンタン-1,5-ジアミン、4-アザヘプタン-1,7-ジアミン、3,6-ジアザオクタン-1,8-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、3-メチル-3-アザペンタン-1,5-ジアミンおよび2-ブチル-2-エチル-l,1,5-ジアミノペンタンを含む群より選ばれることを特徴とする、請求項13に従う樹脂モルタル組成物。
- 樹脂成分(A)および/または硬化剤成分(H)は、石英、ガラス、コランダム、磁器、せっ器、ライトスパー、重晶石、石膏、滑石、チョークまたはそれらの混合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の無機フィラーを含み、これらのフィラーは、砂、粉末または成形品の形態において、特に繊維またはスフィアの形態において含まれることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に従う樹脂モルタル組成物。
- 樹脂成分(A)は、追加のインヒビターとして、ヒドロキノン、カテコールおよびレゾルシノールで、その化合物が随意にベンゼン環上のさらに他の置換基を含むものが含まれる群より選ばれるジヒドロキシベンゼン化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一項に従う樹脂モルタル組成物。
- 樹脂成分(A)は反応性希釈剤を含み、
反応性希釈剤はラジカル(共)重合が可能であるか、または、エポキシド官能基の化合物であることを特徴とする、請求項1〜16のいずれか一項に従う樹脂モルタル組成物。 - 反応性希釈剤は、スチレン、スチレン誘導体、ジビニルベンゼン、(メタ)アクリラート、ビニルエーテルおよびビニルアミドを含む群より選ばれることを特徴とする、請求項17に従う樹脂モルタル組成物。
- 反応性希釈剤は、アルファ-メチルスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、メチルメタクリラート、tert-ブチルスチレン、tert-ブチルアクリラート、ブタンジオールジメタクリラート、PEG200ジ(メタ)アクリラート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリラート、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリラート、2,3-ブタン-ジオールジ(メタ)アクリラート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリラートおよびその異性体、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリラート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリラート、グリセロールジ(メタ)アクリラート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリラート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリラート、ジプロピレングルコールジ(メタ)アクリラート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリラート、PPG250ジ(メタ)アクリラート、トリシクロデカンジメチルオールジ(メタ)アクリラート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリラート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリラート、トリメチロールプロパン-トリ(メタ)アクリラートおよびそれらの混合物を含む群より選ばれることを特徴とする、請求項18に従う樹脂モルタル組成物。
- 互いに分離された2つまたはそれよりも多くのチャンバーを有する、カートリッジ、容器、カプセルまたはフィルム(薄膜)バッグに含まれる樹脂モルタル組成物であって、樹脂成分(A)および硬化剤成分(H)、または樹脂成分(A)および硬化剤成分(H)の少なくとも1種のペルオキシド(B)および少なくとも1種のアミン(C)がそれぞれ、任意の反応を抑制するために互いから分離されて含まれていることを特徴とする、請求項1〜19のいずれか一項に従う樹脂モルタル組成物。
- 樹脂成分(A)と硬化剤成分(H)との、または樹脂成分(A)および硬化剤成分(H)の少なくとも1種のペルオキシド(B)および少なくとも1種のアミン(C)を混合することによって組成物を硬化させることを含む、建設目的のための請求項1〜20のいずれか一項に従う樹脂モルタル組成物の使用。
- ねじ式アンカーロッド、強化鉄、ねじ式スリーブ、およびスクリューの任意の種類の基材のボアホールにおける固定のための、樹脂モルタル組成物の使用であって、樹脂成分(A)と硬化剤成分(H)と、または樹脂成分(A)および硬化剤成分(H)の少なくとも1種のペルオキシド(B)および少なくとも1種のアミン(C)を混合すること、前記混合物を前記ボアホール中に挿入すること、前記ボアホールにおける前記混合物中に、前記ねじ式アンカーロッド、強化鉄、ねじ式スリーブ、およびスクリューを導入すること、および前記混合物を硬化させることを含む、請求項21に従う樹脂モルタル組成物の使用。
- -20から+200℃までの範囲での温度で硬化がもたらされることを特徴とする、請求項21および22のいずれか一項に従う使用。
- 請求項1〜20のいずれか一項に従う樹脂モルタル組成物を硬化させることによって得られるか、または請求項21〜23に従う使用によって得られた硬化構造物。
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