KR100221516B1

KR100221516B1 - 라디칼 경화형 화합물용 입상 피복 경화제 및 이를 이용한 앵커볼트 고정용 조성물

Info

Publication number: KR100221516B1
Application number: KR1019970704372A
Authority: KR
Inventors: 히데노리 구라모찌; 노부히로 다께다
Original assignee: 야마모토 카즈모토; 아사히 가세이 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 1999-09-15
Also published as: DE69628728T2; BR9606962A; JP4507283B2; CN1213074C; EP0798312A4; EP0798312A1; AU1040697A; CA2206472A1; MY114571A; ATE243223T1; CA2206472C; US5959002A; EP0798312B1; MX9704814A; WO1997020864A1; AU708783B2; CN1166839A; DE69628728D1

Abstract

라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 제1 라디칼 경화형 화합물을 경화시키기 위한 입상 피복 경화제로서, 전 표면이 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 제2 라디칼 경화형 화합물에 유래하는 경화 수지층에 의해 피복된 유기 과산화물의 입상 성형체로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 라디칼 경화형 화합물은 동일하거나 또는 상이한 것임을 특징으로 하는 입상 피복 경화제가 개시된다. 본 발명의 입상 피복 경화제는 취급성이 우수할 뿐만 아니라, 상기 제1 라디칼 경화형 화합물 중에 균일하게 분산될 수 있기 때문에 우수한 경화 성능을 발휘하고, 특히 앵커볼트 고정용 조성물에 사용되면, 높은 강도로 앵커볼트를 모재에 고정시킬 수 있고, 상온에서 적어도 1 개월 이상의 긴 제품 수명을 갖는 1 액형의 앵커볼트 고정용 조성물을 얻을 수 있다.

Description

라디칼 경화형 화합물용 입상 피복 경화제 및 이를 이용한 앵커볼트 고정용 조성물{Coated Granular Curing Agent for a Radically Curable Compound and Anchor Bolt-Fixing Composition Comprising the Same}

본 발명은 라디칼 경화형 화합물용 입상 피복 경화제 및 이를 이용한 앵커볼트(anchor bolt) 고정용 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 라디칼 경화형 화합물(이후, 종종 제1 라디칼 경화형 화합물이라 칭한다)을 경화시키기 위한 입상 피복 경화제로서, 전(全) 표면이 제1 라디칼 경화형 화합물과 동일하거나 또는 상이한 기타의 라디칼 경화형 화합물(이후, 종종 제2 라디칼 경화형 화합물이라 칭한다)에 유래하는 경화 수지층에 의해 피복된 유기 과산화물의 입상 성형체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 입상 피복 경화제에 관한 것이다. 본 발명은 또한 (1) 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 라디칼 경화형 화합물 및 경화 촉진제로 이루어지는 경화성 조성물과, (2) 상기 입상 피복 경화제의 복수개의 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 앵커볼트 고정용 수지 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 입상 피복 경화제는 취급성이 우수할 뿐만 아니라 라디칼 경화성 화합물 중에 균일하게 분산시킬 수 있기 때문에 우수한 경화 성능을 발휘한다. 이 때문에 본 발명의 입상 피복 경화제는투수성 수지 모르타르 및 주형용 수지 등의 각종 용도로 사용되는 라디칼 경화성 수지 및 라디칼 중합성 단량체용 경화제로서 유용하며, 특히 앵커볼트 고정용 조성물에 사용하면 제품 수명이 길 뿐만 아니라 고강도로 앵커볼트를 모재에 고정할 수 있는 우수한 앵커볼트 고정용 조성물을 얻을 수 있다.

<종래기술>

종래, 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시아크릴레이트 수지, 폴리에스테르아크릴레이트 수지 등의 라디칼 경화형 수지용 경화제에는 각종 유기 과산화물이 사용되어 왔다. 이들 유기 과산화물은 경화시키는 수지의 형태, 수지를 경화시킬 때의 온도 등에 의해 적절히 선택되고 있다. 또한, 상온 또는 상온보다 낮은 온도 조건하에서 수지를 경화시킬 때에는, 유기 과산화물은 종종 방향족 아민류등의 경화 촉진제와 병용되고 있다.

유기 과산화물을 경화제로서 사용하여 경화시킬 수 있는 라디칼 경화형 수지의 용도는 내식 라이닝용 수지, 금형 성형용 수지, 캡슐앵커의 주제(主劑)용 수지 등 다방면에 걸쳐 있다. (「캡슐앵커」라는 용어는 기계, 구조물 등을 암반, 콘크리트, 돌 무더기 등의 모재에 고정하기 위한 앵커볼트 또는 철근 등을 모재에 고정할 때 사용하는 경화성 수지를 수용한 캡슐을 의미한다) 캡슐앵커의 주제에 사용되는 수지로서는 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시아크릴레이트 수지 등의 라디칼 경화형 수지가 일반적이다.

종래, 캡슐앵커는 점성 액체 경화성 수지와 경화제의 2 성분, 또는 여기에 골재를 가한 3 성분으로 이루어진다. 이러한 캡슐앵커를 사용한 앵커볼트 또는 철근의 모재에의 고정은 모재에 천공한 구멍에 캡슐앵커를 장전한 후, 구멍에 앵커볼트 또는 철근을 삽입함으로써, 캡슐앵커를 파쇄하고 점성 액체 경화성 수지와 경화제를 혼합하고 경화시킴으로서 행해진다. 앵커볼트 또는 철근에 의해 캡슐앵커를 파쇄하는 방법으로서는 앵커볼트 또는 철근을 해머로 구멍에 박아 넣음으로써 캡슐앵커를 파쇄하는 제1 방법; 및 앵커볼트 또는 철근을 해머 드릴 등으로 회전 및 타격을 가하면서 구멍에 박아 넣음으로써 캡슐앵커를 파쇄하는 제2 방법이 있다. 제2 방법은 제1 방법에 비해 앵커볼트를 높은 강도로 모재에 고정시킬 수 있기 때문에, 특히 바다속 또는 물속, 혹은 그 주변 모재에 앵커볼트를 고정하는 경우 등 높은 고착 강도가 요구되는 경우에 유리하다.

상기 제2 방법에 사용되는 캡슐앵커로서는 앵커볼트 또는 철근의 작용에 의해 파쇄될 수 있는 통 모양의 외용기 및 내용기로 이루어지는 2중 벽 구조를 갖고, 상기 외용기의 내벽과 상기 내용기의 외벽에 의해 규정되는 공간 내에 주제로서 점성 액체 경화성 수지와 골재를 배치하고, 상기 내용기 내에 경화제를 배치하여 이루어지는 캡슐앵커가 일반적이다 (유럽 특허 제0150 555호 참조).

또한, 일본 특공평 제4-1160호 공보에는 앵커볼트 작용에 의해 파쇄될 수 있는 외용기와 내용기로 이루어지는 2중 벽 구조를 갖고, 점성 액체 경화성 수지, 및 고체 과립상의 경화제와 골재 중 어느 한쪽을 내용기에 배치하고, 다른 한쪽을 상기 외용기의 내벽과 상기 내용기의 외벽에 의해 규정되는 공간 내에 배치하여 이루어지는 앵커볼트 고착용 캡슐로서, 상기 고체 과립상의 경화제와 골재가 실질적으로 균일하게 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 앵커볼트 고착용 캡슐이 개시되어있다.

그러나, 상기와 같은 앵커볼트 고정 작업에 사용되는 캡슐은 내용기와 외용기로 이루어지는 2중 벽 구조를 사용하고, 점성 액체 경화성 수지와 경화제를 격리시켜 배치할 필요가 있기 때문에, 제조 공정이 매우 번잡할 뿐만 아니라, 앵커볼트 시공시에 경화제의 수지로의 분산이 불충분해져 수지의 경화가 불균일해진다고 하는 단점이 있었다. 또한, 점성 액체 경화성 수지용 경화제로서 분말상 또는 과립상의 것을 상기와 같은 2중 벽 구조를 갖는 캡슐에 사용하는 경우, 특히 좁은 용기 내에 충전할 때에는 충전 작용이 매우 번잡할 뿐만 아니라 용기에의 충전시에 경화제의 미분이 비산하여 작업 환경이 악화되거나, 충전 호퍼 및 용기 내에서의 경화제의 브릿징(bridging)이 발생하여 작업성이 악화되는 문제가 있었다.

또한, 유기 결합제, 희석제 및 과산화물의 혼합물을 성형해서 얻을 수 있는 봉상 성형체로 이루어지고, 상기 봉상 성형체의 전 표면에 걸쳐 수지 피복층을 갖는 경화제를 점성 액체 경화성 수지와 입상 석골재의 혼합물과 함께 개구부를 갖는 불투명한 원통상의 관 안에 배치하고, 상기 관의 개구부를 투명한 플라스틱 캡으로 꼭 맞게 끼운 볼트 고정용 캡슐이 제안되어 있다(일본 특공소 63-13000호 공보 참조). 이 앵커볼트 고정용 캡슐은 상기와 같은 종래의 2중 벽 구조를 갖는 캡슐에서 수반되는 문제를 해결한 것이다. 그러나, 이 앵커볼트 고정용 캡슐에서는 경화제가 봉상이기 때문에 캡슐 제조시에 입상 석골재와 동시에 충전할 수 없고, 봉상 경화제를 충전한 후 입상 석골재를 충전해야만 하는 작업상의 번거로움, 및 충전되는 입상 석골재가 원통상의 관과 봉상 경화제의 간극에서 브릿징을 일으켜 입상 석골재를 캡슐의 저부까지 충전할 수 없게 되는 단점이 발생한다. 또한, 봉상 경화제는 앵커볼트 매입시에 해머 드릴의 회전 및 타격으로 꺾여 단편이 침강하는 등에 의해 점성 액체 경화성 수지와의 혼합에 얼룩이 발생하고, 앵커볼트 고정부에서의 수지의 경화 정도에 큰 차이가 생김으로써, 안정하고 높은 고착 성능을 얻을 수 없다는 문제도 발생한다.

또한, 경화성 중합체를 함유하는 복수의 마크로캡슐을 수용하여 이루어지는 원통형의 카트리지로서, 상기 복수의 마크로캡슐이 각각 다른 마크로캡슐 및(또는) 상기 카트리지의 내벽면과 접촉하고 있음으로써, 상기 복수의 마크로캡슐이 카트리지내에 각각 고정된 상태로 수용되어 있는 앵커볼트 고정용 카트리지도 제안되어 있다(일본 특개소 제55-32814호 공보). 이 기술은 상기와 같이 배치된 마크로캡슐이 앵커볼트의 작용에 의해 파쇄되었을 때 마크로캡슐의 벽재가 플레이크상의 파단을 형성하고, 이 플레이크를 「정적 교반기」로서 기능시켜 경화성 중합체를 앵커볼트와 모재에 천공된 구멍의 벽 사이 공간에 균일하게 분산시킨다는 것이다. 따라서, 이 기술에서 마크로캡슐은 앵커볼트 작용에 의해 파쇄될 때에 플레이크편을 형성할 수 있는 것이어야 하며, 구체적으로는 페놀 수지의 막으로 피복된 유리구, 점토제 튜브의 단편의 양단을 봉지시킨 것, 젤라틴 캡슐 등이 사용되고 있다. 그 때문에 마크로캡슐 내로의 경화성 중합체의 충전법도 한정되며, 마크로캡슐을 액상 경화성 중합체 내에 침적시켜 진공 조건하에 둠으로써 마크로캡슐 내의 공기를 뺀 후, 가압하여 상기 액상 경화성 중합체를 마크로캡슐에 충전하거나, 혹은 주사기에 의해 상기 액상 경화성 중합체를 캡슐에 충전하는 등 생산성이 낮은 방법으로 행해지고 있다. 게다가, 마크로캡슐에 충전하는 성분은 액체 성분에 한정되며, 고체, 분체 성분은 사용할 수 없다.

또한, 접착제, 밀봉제, 코팅 재료, 성형 재료 등의 용도에 사용되는 경화성 조성물로서 중합 가능한 다관능성 아크릴레이트 (적어도 2개의 아크릴산 잔기를 갖는 단량체) 및(또는) 다관능성 메타크릴레이트 (적어도 2개의 메타크릴산 잔기를 갖는 단량체)와 유기 과산화물로 이루어지는 조성물에, 상기 유기 과산화물과 함께 폴리아크릴레이트 및(또는) 폴리메타크릴레이트의 산화 환원 중합계를 형성하는 촉진제를 포함하는 마이크로캡슐로서, 성막성의 탄화수소 화합물로 이루어지는 피막으로 외측 표면을 피복한 마이크로캡슐을 분산시킨 1 액성 경화성 조성물도 알려져 있다(일본 특공소 제54-32480호 공보 참조). 이 1 액성 경화성 조성물은 경화성 수지가 경화제와 직접 접촉하고 있기 때문에 수지의 겔화가 빨라 제품 수명이 짧다고 하는 결점이 있다.

<발명의개요>

본 발명자들은 상기와 같은 문제점이 없는 우수한 라디칼 경화형 수지 및(또는) 라디칼 중합성 단량체용 경화제를 개발하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 라디칼 경화형 수지 및(또는) 라디칼 중합성 단량체(제1 라디칼 경화형 화합물)을 경화시키기 위한 입상 피복 경화제로서, 전 표면이 제1 라디칼 경화성 화합물과 동일하거나 또는 상이한 제2 라디칼 경화형 화합물에 유래하는 경화 수지층에 의해 피복된 유기 과산화물의 입상 성형체로 이루어지는 입상 피복 경화제가 취급성이 우수할 뿐만 아니라, 상기 제1 라디칼 경화형 화합물 중에 균일하게 분산시킬 수 있기 때문에, 우수한 경화 성능을 발휘하고, 특히 앵커볼트 고정용 조성물에 사용하면 높은 강도로 앵커볼트를 모재에 고정할 수 있고, 또한 상온에서 적어도 1개월 이상의 긴 제품 수명을 갖는 1 액형의 앵커볼트 고정용 조성물을 얻을 수 있다는 것을 예기치 않게 발견하게 되었다. 본 발명은 상기된 새로운 사실에 근거하여 이루어진 것이다.

따라서, 본 발명의 한 목적은 취급성이 우수할 뿐만 아니라, 우수한 경화 성능을 발휘하는 라디칼 경화형 화합물용 입상 피복 경화제를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 제품 수명이 길고, 높은 강도로 앵커볼트를 모재에 고정할 수 있는 앵커볼트 고정용 조성물을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기의 특징을 갖는 조성물을 사용한 앵커볼트 고정용 캡슐을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 바람직한 한 태양의 앵커볼트 고정용 조성물의 유리한 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 상기 및 기타 여러 목적, 여러 특징 및 여러 잇점은 첨부된 도면을 참조하면서 기술하는 하기 상세한 설명 및 청구 범위의 기재로부터 확실해진다.

도 1은 실시예 1, 3 및 5에서 얻을 수 있는 앵커볼트 고정용 캡슐의 개략 단면도이고,

도 2는 실시예 4에서 얻을 수 있는 앵커볼트 고정용 캡슐의 개략 단면도이며,

도 3은 비교예 2에서 얻을 수 있는 앵커볼트 고정용 캡슐의 개략 단면도이다.

또한, 도 1 내지 도 3에 있어서, 동일한 부품 또는 부분은 동일한 참조 번호로 표시한다.

* 참조번호의설명

1 : 용기

2 : 경화성 조성물

3 : 골재

4 : 본 발명의 입상 피복 경화제

4 : 봉상으로 성형된 공지의 경화제

5 : 봉지부

6 : 제1 피복층

7 : 제2 피복층

8 : 캡

본 발명의 기본적인 태양에 의하면 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 제1 라디칼 경화형 화합물을 경화시키기 위한 입상 피복 경화제로서, 전 표면이 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 제2 라디칼 경화형 화합물에 유래하는 경화 수지층에 의해 피복된 유기 과산화물의 입상 성형체로 이루어지고, 제1 및 제2 라디칼 경화형 화합물은 동일하거나 또는 상이한 것임을 특징으로 하는 입상 피복 경화제가 제공된다.

이하, 본 발명의 이해를 쉽게 하기 위해 우선 본 발명의 기본적 특징 및 주요 태양을 열거하겠다.

본 발명의 제1의 주요 태양으로는, 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 제1 라디칼 경화형 화합물을 경화시키기 위한 입상 피복 경화제로서, 전 표면이 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 제2 라디칼 경화형 화합물에 유래하는 경화 수지층에 의해 피복된 유기 과산화물의 입상 성형체로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 라디칼 경화형 화합물은 동일하거나 또는 상이한 것임을 특징으로 하는 입상 피복 경화제를 들 수 있다.

본 발명의 제2의 주요 태양으로는,

(1) 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 제1 라디칼 경화형 화합물 및 경화 촉진제로 이루어지는 경화성 조성물, 및

(2) 상기 경화성 조성물 (1)용 입상 피복 경화제로서, 전 표면이 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 제2 라디칼 경화형 화합물에 유래하는 경화 수지층에 의해 피복된 유기 과산화물의 입상 성형체로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 라디칼 경화형 화합물은 동일하거나 또는 상이한 입상 피복 경화제의 복수의 입자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 앵커볼트 고정용 조성물을 들 수 있다.

발명의 제3의 주요 태양으로는, 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 라디칼 경화형 화합물 및 경화 촉진제로 이루어지는 점성 액체 경화성 조성물을 복수의 유기 과산화물의 입상 성형체와 혼합하고, 각 입상 성형체 각각의 전 표면에 상기 경화성 조성물에 포함되는 라디칼 경화형 화합물에 유래하는 경화 수지층을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 제2의 주요한 양태의 앵커볼트 고정용 조성물의 제조 방법으로서, 이 제1 라디칼 경화형 화합물과 제2 라디칼 경화형 화합물이 같은 앵커볼트 고정용 조성물의 제조 방법을 들 수 있다.

본 발명의 입상 피복 경화제에 대해서, 이하에 더욱 상세히 설명하겠다.

본 발명의 입상 피복 경화제에 사용되는 유기 과산화물의 예로서는 쿠멘히드로퍼옥사이드 등의 히드로퍼옥사이드류, 디쿠밀퍼옥사이드 등의 디알킬퍼옥사이드류, 과산화벤조일 등의 디아실퍼옥사이드류, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 등의 케톤퍼옥사이드류, 비스-(4-t-부틸시클로헥실) 퍼옥시카르보네이트 등의 옥시카르보네이트류, 1,1-디-t-부틸퍼옥시시클로헥사논 등의 퍼옥시케탈류 및 t-부틸퍼옥시벤조에이트 등의 퍼옥시에스테르류 등을 들 수 있다. 이들 유기 과산화물 중, 취급성이 우수하고 실온에서 우수한 경화 성능을 발휘하는 과산화벤조일을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 유기 과산화물의 입상 성형체의 형상에는 특히 제한이 없으며, 구상, 타원형의 단면을 갖는 것, 또는 표면에 복수의 요철을 갖는 것이라도 좋다.

상기의 유기 과산화물의 입상 성형체는 유기 과산화물을 탄산칼슘, 황산칼슘 등의 무기물로 입상 성형체와 유기 과산화물의 총중량에 대해 1 내지 95 중량%로 희석시킨 것을 성형하여 얻을 수 있다. 취급 안정성을 고려하면 유기 과산화물을 50 중량% 이하로 희석하여 사용하는 것이 바람직하다.

입상 성형체를 얻기 위한 성형법에 대해서는 특히 제한은 없지만, 예를 들면 (a) 무기물로 희석시킨 분체의 유기 과산화물 또는 이것을 적셔서 덩어리로 만든 것에 기계적인 압력을 가하여 성형하는 방법; (b) 무기물로 희석시킨 분체의 유기 과산화물 분상물에 성형제 및 물 등을 가하여 슬러리를 얻고 이것을 건조시키는 방법; (c) 액상의 성형제를 무기물로 희석시킨 분체의 유기 과산화물 분상물에 분무하여 분체를 결합시켜 덩어리로 만드는 방법; 및 (d) 무기물로 희석시킨 분체의 유기 과산화물에 물 및 성형제를 가하여 점토상으로 만든 것을 제환기(製丸機)를 사용하여 구상으로 성형하는 방법이 있다.

상기 (a) 방법은 성형제를 사용하지 않고 유기 과산화물을 입상으로 성형하는 방법이다.

성형제를 사용하는 상기 (b), (c) 및 (d)의 방법에서, 사용되는 성형제의 예로서는 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 미결정성 셀룰로오스(상품명 : 아비셀; 일본 아사히 가세이 고교 가부시끼가이샤 제), 아라비아 고무, 구아 검 및 로커스트빈 검 등의 셀룰로오스 유도체; 젤라틴; PVA(폴리비닐알코올); 아밀로오스 및 아밀로펩틴 등의 전분류 등을 들 수 있다. 이들 중, 입상 성형체의 제조에 사용될 때 우수한 성형능을 발휘하고 보형성(保形性)이 우수한 성형체를 얻을 수 있는 카르복시메틸셀룰로오스, 구아 검, 로커스트빈 검 및 아밀로오스 및 아밀로펩틴 등의 전분류를 사용하는 것이 바람직하다. 경화성 조성물 (1)과 본 발명의 입상 피복 경화제의 복수의 입자 (2)로 이루어지는 상기 앵커볼트 고정용 조성물을 밀폐 용기에 수용하여 이루어지는 앵커볼트 고정용 캡슐 중에서, 상기 경화제가 형상을 유지하기에 충분한 강도를 입상 성형체에 부여할 수 있고 취급성이 우수한 아밀로오스 및 아밀로펩틴 등의 전분류를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

성형제의 사용량으로는 유기 과산화물의 중량에 대해서 0.1 내지 20 중량%로 사용하는 것이 바람직하고, 1 내지 15 중량% 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

유기 과산화물의 입상 성형체의 입경(직경)은 0.5 ㎜ 내지 15.0 ㎜인 것이 바람직하다. 0.5 ㎜보다 작은 입경의 입상 성형체를 사용하면, 얻어진 입상 피복 경화제를 교반 등으로 파쇄하는 것이 곤란해져 라디칼 경화형 수지 및(또는) 라디칼 중합성 단량체를 충분히 경화시킬 수 없게 될 우려가 있다. 한편, 15 ㎜보다 큰 입경의 입상 성형체를 사용하면, 상기 앵커볼트 고정용 캡슐을 제조할 때 불리한 점이 생길 우려가 있다. 즉, 앵커볼트 고정용 캡슐의 제조 공정에 있어서, 용기에 충전시킨 상기 경화성 조성물 (1)에 입상 피복 경화제의 복수의 입자 (2)를 가하여 상기 용기 내에서 상기 앵커볼트 고정용 조성물을 얻는 작업을 행할 경우, 입상 피복 경화제의 복수의 입자 (2)를 용기에 충전시킬 때, 또는 미리 제조한 상기 성분 (1) 및 (2)로 이루어지는 앵커볼트 고정용 조성물을 용기에 충전하는 작업을 행할 경우, 앵커볼트 고정용 조성물을 용기에 충전시킬 때, 입상 피복 경화제끼리 또는 입상 피복 경화제와 골재 등이 용기 내에서 엉겨 붙어 상기 용기 저부까지 침강하지 않을 우려가 있다. 또한, 입상 피복 경화제의 입자 (2)를 경화성 조성물 (1) 중에 보다 균일하게 분산시키기 위해서는 상기 입경은 1 내지 10 ㎜인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 입상 성형체가 타원형의 단면을 갖는 경우, 이 단면의 긴 직경과 짧은 직경의 평균치를 이 입상 성형체의 입경으로 한다. 또한, 입상 성형체가 표면에 복수의 요철을 갖는 경우, 공지의 방법으로 이 입상 성형체의 체적을 구하고, 이것과 같은 체적을 갖는 구의 직경을 이 입상 성형체의 입경으로 한다.

유기 과산화물의 입상 성형체의 강도에 대해서는 본 발명의 입상 피복 경화제를 앵커볼트 고정용 조성물에 사용할 때, 상기 경화제가 앵커볼트 시공시의 해머 드릴 등에 의한 기계 교반으로 파쇄될 수 있으면 특별히 제한되지는 않는다. 그러나, 라디칼 경화형 화합물을 포함하는 경화성 조성물 (1) 중에 유기 과산화물의 입상 성형체로 이루어지는 상기 입상 피복 경화제의 복수의 입자 (2)를 단독으로 분산시킬 때나, 또는 골재와 혼합 충전하여 사용할 때 유기 과산화물의 입상 성형체로 이루어지는 입상 피복 경화제의 붕괴를 막을 필요가 있기 때문에, 상기 입상 성형체의 파괴 강도는 150 gf/㎠ 이상인 것이 바람직하고, 1 ㎏f/㎠ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 상기 파괴 강도가 너무 높으면 앵커볼트 시공시의 기계 교반으로 입상 피복 경화제를 파쇄시킬 수 없어지므로, 200 ㎏f/㎠를 넘지 않는 것이 바람직하다.

이렇게 해서 얻어진 유기 과산화물의 입상 성형체의 전 표면에 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 제2 라디칼 경화형 화합물에 유래하는 경화 수지의 피복층을 형성하는 방법으로서는, 유기 과산화물의 입상 성형체를 유기 과산화물과 경화 반응하는 제2 라디칼 경화형 화합물과 산화 촉진제와의 혼합물 중에 실온 (약 20 내지 30 ℃)에서 침적시켜 교반함으로써 얻을 수 있다. 이 작업 후, 전 표면이 경화 수지층에 의해 피복된 입상 성형체(즉, 본 발명의 입상 피복 경화제)를 라디칼 경화형 화합물과 경화 촉진제와의 혼합물로부터 꺼내고, 필요에 따라 아세톤 등으로 세척함으로써 본 발명의 입상 피복 경화제를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에서 「제1 라디칼 경화형 화합물」이란, 상기한 바와 같이 본 발명의 입상 피복 경화제를 사용하여 경화시키는 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 라디칼 경화형 화합물을 의미하고, 「제2 라디칼 경화형 화합물」이란, 상기한 바와 같이 본 발명의 입상 피복 경화제의 경화 수지층을 형성하는데 사용되는, 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 라디칼 경화형 화합물을 의미한다. 또한, 상기한 바와 같이, 본 발명에 있어서 상기 제1 및 제2 라디칼 경화형 화합물은 동일하거나 또는 상이하여도 좋다.

본 발명에 있어서, 제1 및 제2 라디칼 경화형 화합물 중 어느 것으로도 사용될 수 있는 라디칼 경화형 수지의 예로서는 에폭시아크릴레이트 수지, 폴리에스테르아크릴레이트 수지, 아크릴우레탄 수지 및 불포화 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다. 에폭시아크릴레이트 수지에 관해서는 예를 들면 일본국 특공소 제62-037076호 공보를 참조할 수 있다. 폴리에스테르아크릴레이트 수지에 관해서는 예를 들면 일본국 특공평 제5-085720호 공보를 참조할 수 있다. 아크릴우레탄 수지에 관해서는 예를 들면 일본국 특공평 제5-085719호 공보를 참조할 수 있다. 불포화 폴리에스테르 수지에 관해서는 예를 들면 일본국 특공소 제38-12863호 공보를 참조할 수 있다.

본 발명에 있어서, 제 1 및 제2 라디칼 경화형 화합물 중 어느 것으로도 사용될 수 있는 라디칼 중합성 단량체의 예로서는 다관능성 카르복실산 에스테르를 들 수 있다. 다관능성 카르복실산 에스테르의 구체예로서는 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 페녹시에틸메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메타크릴산 트리메틸올프로판, 말레인산 디메틸, 이소보르닐메타크릴레이트, 부탄디올디메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 및 2,2-비스[4-(메타크릴옥시디에톡시)페닐]프로판 등을 들 수 있다.

상기한 바와 같이, 유기 과산화물의 입상 성형체의 전 표면에서의 제2 라디칼 경화형 화합물에 유래하는 경화 수지층의 형성은 유기 과산화물의 입상 성형체를 유기 과산화물과 경화 반응하는 제2 라디칼 경화형 화합물과 경화 촉진제와의 혼합물 중에 실온(약 20 내지 30 ℃)에서 침적하여 교반함으로써 행하여진다. 이 때, 사용되는 제2 라디칼 경화형 화합물의 양에 관해서는 특별히 제한되지 않지만, 제2 라디칼 경화형 화합물의 양이 너무 적으면 유기 과산화물의 성형체의 전 표면에 경화 수지층을 형성할 수 없게 되므로, 제2 라디칼 경화형 화합물은 입상 성형체의 중량에 대해서 100 중량% 이상으로 사용하는 것이 바람직하다.

경화 수지층을 형성할 때에 사용되는 상기 제2 라디칼 경화형 화합물과 경화 촉진제와의 혼합물에 사용되는 경화 촉진제로는 앵커볼트 고정용 조성물에서의 경화성 조성물 (1)에 사용되는 경화 촉진제와 동일한 것을 사용할 수 있다. 제2 라디칼 경화형 화합물과 혼합하여 사용되는 경화 촉진제는 입상 성형체의 표면에서 제2 라디칼 경화형 화합물의 경화를 촉진하고, 입상 성형체의 전 표면에 경화 수지층을 형성하기 위해 사용된다. 경화 촉진제의 예로서는 N,N-디메틸아닐린, N,N-디에틸아닐린, N,N-디메틸-p-톨루이딘, N,N-디히드록시프로필-p-톨루이딘, N,N-디히드록시에틸-p-톨루이딘 등의 방향족 아닐린류, 나프텐산코발트 등의 금속 비누류, 바나딜아세틸아세토네이트 등의 킬레이트 화합물 등을 들 수 있다. 이들 경화 촉진제의 양은 특별히 제한되지는 않지만, 제2 라디칼 경화형 화합물과 경화 촉진제의 합계 중량에 대해 0.1 내지 5 중량%로 사용하는 것이 바람직하고, 0.2 내지 3 중량%로 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 경화 수지층의 두께에 대해서는 입상 피복 경화제의 유기 과산화물의 함량을 늘리고 또한 상기 앵커볼트 고정용 조성물에 사용될 때에 앵커볼트의 작용으로 입상 피복 경화제의 분쇄를 용이하게 하기 위해, 경화 수지층은 얇을 수록 바람직하다. 그러나 너무 얇으면 경화제의 취급이 곤란해질 우려가 있기 때문에 경화 수지층의 두께는 입상 피복 경화제의 입자 직경의 0.3 내지 40%인 것이 바람직하고, 0.3 내지 25%인 것이 더욱 바람직하다.

이하, 본 발명의 앵커볼트 고정용 조성물에 관해서 설명하겠다.

본 발명의 앵커볼트 고정용 조성물은 제1 라디칼 경화형 화합물과 경화 촉진제로 이루어지는 경화성 조성물 (1)에 제1 라디칼 경화형 화합물과 동일하거나 또는 상이한 제2 라디칼 경화형 화합물에 유래하는 경화 수지층을 갖는 본 발명의 입상 피복 경화제의 복수의 입자 (2)를 혼합함으로써 얻을 수 있다.

본 발명의 앵커볼트 고정용 조성물은 입상 피복 경화제의 복수의 입자 (2)를 유기 과산화물의 경화성 조성물 (1)에 대한 중량%로서 0.5 내지 20 중량% 함유하는 것이 바람직하고, 2 내지 15 중량% 함유하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 앵커볼트 고정용 조성물에 있어서 입상 피복 경화제는 이동성이 우수하기 때문에 미리 입상 피복 경화제의 복수의 입자 (2)를 경화성 조성물 (1) 중에 균일하게 분산시켜도, 앵커볼트 시공시의 해머 드릴 등에 의한 교반에 의해 앵커볼트와 모재에 천공된 구멍의 벽 사이 공간에 균일하게 확산된다. 그러나, 조성물의 경화 성능을 향상시키기 위해서는, 입상 피복 경화제의 복수의 입자 (2)를 경화성 조성물 (1) 중에 균일하게 분산시켜 두는 것이 바람직하다. 이것은 조성물 중의 입상 피복 경화제의 복수의 입자 (2)와 경화성 조성물 (1)의 체적비를 1:1에 근접하게 함으로써 달성할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 앵커볼트 고정용 조성물에 있어서 경화성 조성물 (1)에 사용되는 제1 라디칼 경화형 화합물은 입상 피복 경화제가 갖는 경화 수지층을 얻는 데에 사용되는 제2 라디칼 경화형 화합물과 동일하여도 또는 상이하여도 좋다. 그러나, 제1 라디칼 경화형 화합물로서 우수한 고착 성능을 얻을 수 있고 저온 경화성, 내알칼리성이 우수한 에폭시아크릴레이트 수지, 폴리에스테르아크릴레이트 수지 및 아크릴우레탄 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이, 경화성 조성물 (1)에 포함되는 경화 촉진제는 입상 피복 경화제가 갖는 경화 수지층을 형성할 때 사용되는 제2 라디칼 경화형 화합물과 경화 촉진제와의 혼합물에 포함되는 경화 촉진제와 동일한 것을 사용할 수 있다. 경화성 조성물 (1)에 포함되는 경화 촉진제는 본 발명의 앵커볼트 고정용 조성물의 경화 속도를 조절하기 위해 사용된다. 경화 촉진제는 경화성 조성물 (1)의 중량에 대해 0.1 내지 5 중량%로 사용하는 것이 바람직하고, 0.2 내지 3 중량%로 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 경화 촉진제의 양이 0.1 중량% 미만이면 라디칼 경화형 화합물의 경화 속도가 느려지고, 특히 실온보다 낮은 온도 조건하에서 사용될 경우, 라디칼 경화형 화합물의 경화가 불충분해질 가능성이 있다. 또한, 경화 촉진제의 양이 5 중량%를 초과하면 라디칼 경화형 화합물의 경화 속도가 너무 빨라져서 앵커볼트 타설 중에 라디칼 경화형 화합물의 경화가 급속히 진행되어 타설 작업을 계속할 수 없게 될 우려가 있다. 또한, 라디칼 경화형 화합물의 경화 시간에 관해서는 경화 촉진제의 사용량을 상기 범위 내에서 조정하여 JIS-K6901(상온 경화 특성)에 따라 25 ℃에서 측정한 경화 시간이 2 내지 60 분이 되도록 하는 것이 실온보다 낮은 온도 조건하에서의 시공시에 라디칼 경화형 화합물의 미경화가 없어지므로 바람직하다. 또한, 높은 고착 강도를 얻기 위해서는 경화 시간을 2 내지 45 분으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 경화성 조성물 (1)은 추가로 단관능성 반응성 단량체를 포함하여도 좋다. 단관능성의 반응성 단량체의 예로서는 스티렌 단량체, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸 및 시클로헥실아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 반응성 단량체는 경화성 조성물 (1)의 중량에 대해 1 내지 70 중량%로 사용하는 것이 바람직하고, 1 내지 60 중량%로 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 앵커볼트 고정용 조성물에 있어서는, 상기 경화성 조성물 (1)이 추가로 골재를 함유하는 것이 바람직하다. 골재를 함유하는 경화성 조성물 (1)을 사용하면 앵커볼트 시공시에 골재에 의해 입상 피복 경화제가 잘게 파쇄되기 때문에 유기 과산화물과 경화성 조성물 (1)과의 혼합을 효율성 있게 행할 수 있고, 경화 후의 수지 경화물의 경도도 높아져 보다 높은 고착 성능을 달성할 수 있다. 골재는 일반적으로 마그네시아 클링커 또는 유리, 세라믹 등의 인공 골재 또는 규석, 석영 등의 천연석과 같은 무기 물질이 사용되고 있는데, 경질 염화비닐과 같은 경질 플라스틱 등의 유기 물질을 사용해도 좋다. 골재는 앵커볼트 시공시의 회전 및 타격 등으로 파쇄될 수 있는 것이면 비교적 큰 것을 사용할 수도 있지만, 골재의 경화성 조성물 (1)로의 분산성, 경화제와의 혼합 및 얻어진 화합물의 충전의 용이성의 관점에서 입상의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 골재의 입경(직경)은 시공 조건 (천공경, 앵커볼트의 크기 등)에 의해 적절히 결정할 수 있다. 골재의 양으로는 경화성 조성물 (1)의 중량에 대해 1 내지 500 중량%로 사용하는 것이 바람직하고, 50 내지 300 중량%로 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 경화성 조성물 (1)에는 필요에 따라 중합 금지제, 안료, 자외선 흡수제, 계면 활성제, 증점제, 충전제, 딕소트로피화제(미분 실리카 등) 및 착색제등을 첨가할 수 있다. 이들 첨가제는 당업계에서 일반적으로 사용되는 양으로 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 앵커볼트 고정용 조성물을 얻기 위한 유리한 방법으로서 다음의 방법을 들 수 있다. 즉, 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 라디칼 경화형 화합물 및 경화 촉진제로 이루어지는 점성 액체 경화성 조성물을 복수의 유기 과산화물의 입상 성형체와 혼합하여, 각 입상 성형체의 각각의 전 표면에 상기 경화성 조성물에 포함되는 라디칼 경화형 화합물에 유래하는 경화 수지층을 형성함으로써 상기 점성 액체 경화성 조성물 중에 본 발명의 입상 피복 경화제를 형성하는 것을 포함하는 방법으로, 상기 라디칼 경화형 화합물로서, 상기 입상 피복 경화제에 의해 경화되는 제1 라디칼 경화형 화합물과 동일한 라디칼 경화형 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법이다. 즉, 입상 피복 경화제의 상기와 같은 방법은 라디칼 경화형 화합물 및 경화 촉진제로 이루어지는 경화성 조성물을 복수의 유기 과산화물의 입상 성형체와 혼합하는 것만으로, 경화성 조성물 (1) 중에 본 발명의 입상 피복 경화제의 복수의 입자 (2)가 형성되어 이루어지는 조성물로서 제1 및 제2 라디칼 경화형 화합물이 동일한 것인 본 발명의 앵커볼트 고정용 조성물을 얻을 수 있기 때문에, 생산성의 관점에서 매우 유리하다.

본 발명의 앵커볼트 고정용 조성물의 사용 방법으로서는 앵커볼트를 시공하고자 하는 천공 내로 상기 조성물을 충전하기 전 또는 충전한 후에, 상기 조성물 중의 입상 피복 경화제의 복수의 입자 (2)를 파쇄함과 동시에 경화성 조성물 (1)과혼합시키는 방법이 있다. 어느 방법을 사용하든지, 입상 피복 경화제의 파쇄 및 그에 따른 파쇄 경화제와 경화성 조성물 (1)과의 혼합에 의해, 파쇄 전에는 경화 수지층에 의해 보호되어 있던 경화제의 활성 부위가 경화성 조성물 (1)과 접촉하게 된다. 입상 피복 경화제의 복수의 입자 (2)를 파쇄함과 동시에 경화성 조성물 (1)과 혼합시키는 방법으로서는 천공 내로의 충전 전이라면 믹서를 사용하는 방법을 들 수 있으며, 충전 후라면 앵커볼트의 회전 및 타격을 이용하는 방법을 들 수 있다.

본 발명의 앵커볼트 고정용 조성물은 그대로 용기로부터 모재에 천공한 구멍으로 집어 넣거나, 피스톤 펌프를 사용하여 구멍에 충전한 후, 앵커볼트를 해머 드릴 등을 사용하여 회전 및 타격 등을 가하면서 박아 넣음으로써, 상기 조성물에 기계 교반을 가하여 입상 피복 경화제의 복수의 입자 (2)를 파쇄함과 동시에 이것을 경화성 조성물 (1)과 혼합함으로써 제1 라디칼 경화형 화합물을 경화시켜 앵커볼트를 고정시키는 방법에 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명의 앵커볼트 고정용 조성물은 앵커볼트 고정용 캡슐에 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 앵커볼트 고정용 캡슐은 앵커볼트의 작용에 의해 파쇄될 수 있는 밀폐 구조를 갖는 용기에 본 발명의 앵커볼트 고정용 조성물을 수용하여 이루어지는 앵커볼트 고정용 캡슐인 것이 필요하다. 본 발명의 조성물을 상기와 같은 앵커볼트 고정용 캡슐에 사용함으로써, 앵커볼트 시공시에 소정의 조성을 갖는 앵커볼트 고정용 조성물을 구멍 내에 배치시킬 수 있기 때문에, 안정되고 높은 고착력을 달성할 수 있다. 상기 용기로서는 앵커볼트 시공시의 회전 및 타격 등으로 파쇄 또는 인열될 수 있고, 경화성조성물 (1) 중의 제1 라디칼 경화형 화합물 및 경화 촉진제 및(또는) 단관능성의 반응성 단량체의 침투를 차단하고, 이들이 용기 외부로 분산되는 것을 막을 수 있는 것이면 특별히 제한되지는 않지만, 통상은 유리, 합성 수지, 합성 수지 필름류, 종이류 등의 재료로 이루어지는 통 모양의 것이 사용된다. 용기의 크기는 앵커볼트를 고정하는 모재에 천공된 구멍의 직경 등에 맞게 적절히 선택할 수 있다.

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하겠지만, 이들은 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

실시예 및 비교예에서 얻어진 피복 경화제 성형체 및 앵커볼트 고정용 조성물의 평가는 다음의 방법으로 행하였다.

1) 피복 경화제 성형체의 취급성은 10개의 샘플을 각각 1.1 m의 높이에서 낙하시켜 파손의 유무를 육안으로 관찰함으로써 평가하였다. 그 때의 평가 기준은 다음과 같다.

판정 기준

○ : 샘플 10개 중 1개도 파손되지 않았다.

× : 샘플 10개 중 1개 이상이 파손되었다.

2) 앵커볼트 고정용 조성물의 보존 수명은 60 ℃에서 보존했을 때의 겔화에 이르기까지의 일수를 측정하고, 이 일수를 상온에서의 보존 수명으로 환산하여 평가하였다 (28일이 상온 보존 수명의 2년에 상당하는 것으로 한다).

<실시예 1>

[경화성 조성물(A-1)의 제조]

중량 평균 분자량 836의 비스페놀 A형 에폭시 수지(일본 쇼와 고분시 가부시끼가이샤 제)와 메타크릴산을 1:2의 몰비로 사용하여 제조한 메타크릴형 에폭시아크릴레이트 수지(라디칼 경화성 수지) 65 중량%, 단관능성의 반응성 단량체로서 스티렌 단량체 34 중량%, 경화 촉진제로서 N,N-디메틸아닐린 1 중량%의 비율로 배합하여 경화성 조성물(A-1)을 얻었다. 이 경화성 조성물의 JIS-6901(상온 경화 특성)에 따라 측정한 25 ℃의 최소 경화 시간은 약 7 분이었다.

[입상 피복 경화제(B-1)의 제조]

황산칼슘을 사용하여 40 중량% 농도로 희석시킨 벤조일퍼옥사이드 100 중량부, 성형제로서 메틸셀룰로오스 0.1 중량부, 스티렌-부타디엔(SB) 라텍스 2 중량부(고형분), 물 45 중량부를 혼합하여 슬러리를 얻었다. 얻어진 슬러리를 일본 효신소우비 가부시끼가이샤 제품의 모노 로보 디스펜서(Mohno Robo Dispenser)를 사용하여 실온에서 성형하고, 입경 1.5 내지 3.0 ㎜(평균 입경 2.4 ㎜)의 입상 성형체를 얻었다. 얻어진 입상 성형체를 60 ℃에서 2 시간 동안 건조시켰다. 얻어진 입상 성형체를 용량 500 cc의 비이커에 담긴 상기 경화성 조성물(A-1) 300 cc에 침적시키고 교반기로서 30 ℃에서 30 분간 교반하여, 입상 성형체의 표면에 경화 수지층을 형성시킴으로써 입상 피복 경화제(B-1)을 얻었다. 얻어진 입상 피복 경화제(B-1)의 입자를 상기 조성물에서 꺼내었다. 입상 성형체의 전 표면에 경화 수지층이 형성되어 있는 것이 육안으로 확인되었다.

[앵커볼트 고정용 조성물 및 앵커볼트 고정용 캡슐의 제조]

상기 경화성 조성물(A-1) 8.7 g를 외경 17.0 ㎜, 두께 0.7 ㎜ 및 길이 120 ㎜의 개구부를 갖는 유리제 용기에 충전시켰다. 다음, 이 용기에 골재로서 입경 1.5 내지 3.0 ㎜의 마그네시아 클링커 24 g과 상기 입상 피복 경화제(B-1) 2.0 g의 혼합물을 충전시켜서 앵커볼트 고정용 조성물을 얻었다. 상기 유리제 용기의 개구부를 봉지시켜서 도 1에 도시된 구조를 갖는 캡슐을 제조하였다.

다음, 크기 500×500×1,000 ㎜ 및 압축 강도 210 ㎏/㎠의 콘크리트 블록에 천공경 19.0 ㎜ 및 천공장 130 ㎜의 구멍을 천공시키고, 송풍기와 나일론 브러쉬를 사용하여 구멍 안을 청소한 후, 상기 캡슐을 상기 천공 내에 삽입하여 선단을 45 도로 커트시킨 외경 16 ㎜의 전 네지볼트 M16(재질 SNB7)을 해머 드릴에 장착하고, 회전과 타격을 주면서 구멍 저부까지 매입한 후, 1 일간의 양생 시간을 두고 고착 강도를 측정하였다. 측정 기기는 앵커볼트용 인장 시험기 ANSER-5-III (일본, 아사히가세이고교 가부시끼가이샤 제)를 사용하여 행하였다. 얻어진 결과를 입상 피복 경화제(B-1)에 대한 취급성 평가 결과와 함께 표 1에 기재한다. 또한, 상기 앵커볼트 고정용 조성물의 보존 수명은 6 개월이었다.

<실시예 2>

실시예 1에서 얻은 경화성 조성물(A-1) 100 g을 저부 외경 69 ㎜, 개구부 외경 79㎜ 및 높이 96 ㎜의 폴리에틸렌제 용기(용량 300cc)에 충전시켰다. 다음, 이 용기에 실시예 1에서 얻은 입상 피복 경화제(B-1)를 18 g 충전시켜서 앵커볼트 고정용 조성물을 얻었다.

실시예 1과 동일한 방법으로 콘크리트 블록에 구멍을 천공하고, 상기 앵커볼트 고정용 조성물 23 g을 천공에 집어 넣었다. 이어서, 실시예 1과 동일한 방법으로 앵커볼트를 상기 천공에 매입하고 고착 강도를 측정하였다. 얻어진 결과를 입상 피복 경화제(B-1)의 취급성 평가 결과와 함께 표 1에 기재한다.

<비교예 1>

[봉상 경화제의 제조]

황산칼슐을 사용하여 40 중량% 농도로 희석시킨 벤조일퍼옥사이드 1.8 g을 금형을 사용하여 성형하여, 길이 80 ㎜ 및 직경 4.2 ㎜의 봉상 성형체를 얻었다. 얻어진 봉상 성형체를 아세트산 섬유소의 40% 에탄올 용액에 침적시킨 후 꺼내서 40 ℃에서 1 시간 동안 방치함으로써 봉상 성형체의 표면에 아세트산 섬유소로 이루어지는 제1 피복층을 형성하였다. 다음, 이 봉상 성형체를 에폭시 수지와 아민계 경화제의 액상 혼합물 중에 침적시킨 후 꺼내서 30 ℃에서 24 시간 동안 방치함으로써 제2 피복층을 형성하여 제1 및 제2 피복층을 갖는 봉상 경화제를 얻었다.

[앵커볼트 고정용 조성물의 제조]

실시예 1과 동일한 방법으로 콘크리트 블록에 구멍을 천공하고, 실시예 1에서 얻은 수지 조성물(A-1) 23 g을 천공에 집어 넣었다. 다음, 이 천공에 상기 봉상 경화제를 삽입하고 천공 내에서 앵커볼트 고정용 조성물을 얻었다. 이어서 실시예 1과 동일한 방법으로 앵커볼트를 상기 천공에 매입하고 고착 강도를 측정하였다. 얻어진 결과를 봉상 경화제의 취급성 평가 결과와 함께 표 1에 기재한다.

<실시예 3>

[경화성 조성물(A-2)의 제조]

중량 평균 분자량 836의 비스페놀 A형 에폭시 수지 (일본 쇼와 고분시 가부시끼가이샤 제)와 메타크릴산을 1:2의 몰비로 사용하여 제조한 메타크릴형 에폭시아크릴레이트 수지(라디칼 경화형 수지) 55 중량%, 라디칼 중합성 단량체로서 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트 44 중량%, 경화 촉진제로서 N,N-디히드록시프로필-p-톨루이딘 1 중량%의 비율로 배합하여 경화성 조성물(A-2)를 얻었다. 이 경화성 조성물의 JIS-6901(상온 경화 특성)에 따라 측정한 25 ℃에서의 최소 경화 시간은 약 13 분이었다.

[입상 피복 경화제(B-2)의 제조]

황산칼슐을 사용하여 40 중량% 농도로 희석시킨 벤조일퍼옥사이드 100 중량부, 물 25 중량부, 성형제로서 아밀로펩틴 10 중량부를 혼합하여 점토상 혼합물을 얻었다. 얻어진 점토상 혼합물을 제환기 [상품명; 고성능 제환기; 일본 고이께데꼬우 가부시끼가이샤 제]를 사용하여 성형하여, 평균 입경 3 ㎜의 구형 입상 성형체를 얻었다. 얻어진 입상 성형체를 실온에서 3 시간 동안 건조시킨 후, 다시 60 ℃에서 1 시간 동안 건조시켰다. 이 입상 성형체를 용량 500 cc의 비이커에 담긴 상기 경화성 조성물(A-2) 300 cc에 침적시켜 교반기로 30 ℃에서 30 분간 교반하고, 입상 성형체 표면에 경화 수지의 피복층을 형성함으로써 입상 피복 경화제(B-2)를 얻었다. 얻어진 입상 피복 경화제(B-2)의 입자를 상기 조성물에서 꺼냈다. 입상 성형체의 전 표면에 경화 수지층이 형성되어 있는 것이 육안으로 확인되었다.

[앵커볼트 고정용 조성물 및 앵커볼트 고정용 캡슐의 제조]

상기 경화성 조성물(A-2) 8.7 g, 상기 입상 피복 경화제(B-2) 2.0 g 및 골재로서 입경 1.2 내지 3.4 ㎜의 규석 16 g을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 앵커볼트 고정용 조성물 및 앵커볼트 고정용 캡슐을 제조하였다. 얻어진 앵커볼트 고정용 캡슐을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 고착 강도를 측정하였다. 얻어진 결과를 입상 피복 경화제(B-2)의 취급성에 대한 평가 결과와 함께 표 1에 기재한다. 또한, 상기 앵커볼트 고정용 조성물의 보존 수명은 2 년이었다.

<실시예 4>

[유기 과산화물의 입상 성형체를 경화성 조성물(1)에 첨가함에 따른 앵커볼트 고정용 조성물의 제조 및 이것을 이용한 앵커볼트 고정용 캡슐의 제조]

황산칼슐을 사용하여 40 중량% 농도로 희석시킨 벤조일퍼옥사이드 100 중량부, 물 25 중량부, 성형제로서 아밀로펩틴 8 중량부를 혼합하여 점토상 혼합물을 얻었다. 얻어진 점토상 혼합물을 제환기 [상품명 : 고성능 제환기; 일본 고이께데꼬우 가부시끼가이샤 제]를 사용하여 성형하여, 평균 입경 3 ㎜의 구형 입상 성형체를 얻었다. 얻어진 입상 성형체를 실온에서 3 시간 동안 건조시킨 후, 다시 60 ℃에서 1 시간 동안 건조시켰다. 이 입상 성형체 2.0 g 및 세라믹 골재(상품명 : 세라샌드S; 일본 비슈우교산 가부시끼가이샤 제)를, 길이 120 ㎜, 폭 53.4 ㎜ 및 두께 100 μ의 폴리에틸렌/폴리에틸렌테레프탈레이트/알루미늄/폴리에틸렌으로 이루어지는 라미네이트 필름을 길이 방향을 따라 반으로 접고, 접힌 쪽의 반대편에 위치하는 긴 변과 짧은 변 하나를 가열 밀봉하여 얻은 개구부를 갖는 필름제 용기에 담긴 실시예 3에서 얻은 경화성 조성물(A-2) 8.7 g에 침적시켜서 입상 피복 경화제의 입자가 형성되어 이루어지는 앵커볼트 고정용 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물에서 입상 피복 경화제의 입자를 몇 개 꺼내, 입상 피복 경화제가 경화 수지의 전 표면에 경화 수지의 피복층을 갖고 있는 것을 육안으로 확인하였다.

상기 앵커볼트 고정용 조성물이 담긴 필름제 용기의 개구부를 봉지하여, 도 2에 나타낸 구조를 갖는 앵커볼트 고정용 캡슐을 얻었다. 얻어진 앵커볼트 고정용 캡슐을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 고착 강도를 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 상기 앵커볼트 고정용 조성물의 보존 수명은 2 년 이상이었다.

<실시예 5>

[입상 피복 경화제(B-3)의 제조]

황산칼슐을 사용하여 40 중량% 농도로 희석시킨 벤조일퍼옥사이드 100 중량부, 성형제로서 카르복시메틸셀룰로오스 0.1 중량부, SB 라텍스 5 중량부(고형분), 물 45 중량부를 혼합하여 슬러리를 얻었다. 얻어진 슬러리를 일본 효신소우비 가부시끼가이샤 제품의 모노 로보 디스펜서를 사용하여 실온에서 성형하여, 입경 0.1 내지 0.4 ㎜ (평균 입경 0.25 ㎜)의 입상 형성체를 얻었다. 얻어진 입상 성형체를 60 ℃에서 2 시간 동안 건조시켰다. 이 입상 성형체를 용량 500 cc의 비이커에 담긴 상기 경화성 조성물(A-2) 300 cc에 침적시켜 교반기로 30 ℃에서 30 분간 교반하고, 입상 성형체의 표면에 경화 수지의 피복층을 형성시킴으로써 입상 피복 경화제(B-3)를 얻었다. 얻어진 입상 피복 경화제(B-3)의 입자를 상기 조성물에서 꺼냈다. 입상 성형체의 전 표면에 경화 수지층이 형성되어 있는 것이 육안으로 확인되었다.

[앵커볼트 고정용 조성물 및 앵커볼트 고정용 캡슐의 제조]

상기 입상 피복 경화제(B-3)를 2.0 g 사용한 것 이외에는 실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 앵커볼트 고정용 조성물 및 앵커볼트 고정용 캡슐을 제조하였다. 얻어진 앵커볼트 고정용 캡슐을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 고착 강도를 측정하였다. 얻어진 결과를 입상 피복 경화제(B-3)의 취급성 평가 결과와 함께 표 1에 기재한다.

<비교예 2>

외경 17 ㎜, 벽 두께 0.8 ㎜ 및 길이 130 ㎜의 개구부를 갖는 페놀 수지제의 불투명 원통상 관에 실시예 1에서 얻은 경화성 조성물(A-1) 8.7 g을 충전시켰다. 다음, 비교예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 제조한 봉상 경화제를 상기 관에 삽입하여 앵커볼트 고정용 조성물을 얻었다. 이어서, 골재로서 입경 1.5 내지 3.0 ㎜ (평균 입경 2.4 ㎜)의 마그네시아 클링커 24 g을 상기 관에 충전시킨 후, 개구부를 폴리에틸렌제의 캡으로 밀폐시켜서 도 3에 도시된 구조를 갖는 앵커볼트 고정용 캡슐을 제조하였다. 얻어진 앵커볼트 고정용 캡슐을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 고착 강도를 측정하였다. 얻어진 결과를 경화제의 취급성 평가 결과와 함께 표 1에 기재한다. 또한, 상기 앵커볼트 고정용 조성물의 보존 수명은 4 개월이었다.

	고착 강도 (ton)	피복 경화제 성형체의 취급성
	시공 실험 번호	피복 경화제 성형체의 취급성	측정치	평 균
실시예 1	1 2 3	11.5 11.2 11.8	11.5	○
실시예 2	1 2 3	7.6 8.0 7.5	7.7	○
비교예 1	1 2 3	6.5 3.2 5.8	5.5	×
실시예 3	1 2 3	12.1 11.4 11.5	11.7	○
실시예 4	1 2 3	11.8 11.9 11.8	11.8	○
실시예 5	1 2 3	11.0 10.1 10.4	10.5	○
비교예 2	1 2 3	10.8 8.6 9.2	9.5	×

<발명의효과>

본 발명의 입상 피복 경화제는 취급성이 우수할 뿐만 아니라, 라디칼 경화성 화합물 중에 균일하게 분산될 수 있기 때문에, 우수한 경화 성능을 발휘한다. 이 때문에 본 발명의 입상 피복 경화제는 투수성 수지 모르타르 및 주형용 수지 등의 다양한 용도로 사용할 수 있는 라디칼 경화성 수지 및 라디칼 중합성 단량체용 경화제로서 유용하고, 특히 앵커볼트 고정용 조성물에 사용하면, 제품 수명이 길 뿐만 아니라, 높은 강도로 앵커볼트를 모재에 고정시킬 수 있는 우수한 앵커볼트 고정용 조성물을 얻을 수 있다.

Claims

라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 제1 라디칼 경화형 화합물을 경화시키기 위한 입상 피복 경화제로서, 전(全) 표면이 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 제2 라디칼 경화형 화합물에 유래하는 경화 수지층에 의해 피복된 유기 과산화물의 입상 성형체로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 라디칼 경화형 화합물은 동일하거나 또는 상이한 것임을 특징으로 하는 입상 피복 경화제.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 라디칼 경화형 화합물이 각각 독립적으로 에폭시아크릴레이트 수지, 폴리에스테르아크릴레이트 수지, 아크릴우레탄수지, 불포화 폴리에스테르수지, 다관능성 카르복실산에스테르 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 경화제.
제1항에 있어서, 상기 유기 과산화물의 입상 성형체가 히드로퍼옥사이드, 디알킬퍼옥사이드, 디아실퍼옥사이드, 케톤퍼옥사이드, 옥시카르보네이트, 퍼옥시케탈 및 퍼옥시에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 유기 과산화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 경화제.
제1항에 있어서, 상기 경화제의 입경이 0.5 내지 15.0 ㎜이고, 상기 경화 수지층의 두께가 상기 경화제의 입경에 대해서 0.3 내지 40 %인 것을 특징으로 하는 경화제.
(1) 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 제1 라디칼 경화형 화합물 및 경화 촉진제로 이루어지는 경화성 조성물, 및

(2) 상기 경화성 조성물 (1)용 입상 피복 경화제로서, 전 표면이 라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 제2 라디칼 경화형 화합물에 유래하는 경화 수지층에 의해 피복된 유기 과산화물의 입상 성형체로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 라디칼 경화형 화합물은 동일하거나 또는 상이한 입상 피복 경화제의 복수개의 입자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 앵커볼트(anchor bolt) 고정용 조성물.
제5항에 있어서, 상기 복수개의 입자 (2)를 상기 경화성 조성물 (1)의 중량에 대해 0.5 내지 20 중량%의 양으로 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제5항에 있어서, 상기 제1 및 제2 라디칼 경화형 화합물이 각각 독립적으로 에폭시아크릴레이트 수지, 폴리에스테르아크릴레이트 수지, 아크릴우레탄 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 다관능성 카르복실산에스테르 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제5항에 있어서, 상기 제1 라디칼 경화형 화합물과 제2 라디칼 경화형 화합물이 동일한 것을 특징으로 하는 조성물.
제5항에 있어서, 상기 유기 과산화물의 입상 성형체가 히드로퍼옥사이드, 디알킬퍼옥사이드, 디아실퍼옥사이드, 케톤퍼옥사이드, 옥시카르보네이트, 퍼옥시케탈 및 퍼옥시에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 유기 과산화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조성물.
제5항에 있어서, 상기 입자 (2)가 각각 독립적으로 0.5 내지 15.0 ㎜의 입경을 갖고, 상기 입자 (2)의 경화 수지층이 각각 독립적으로 각 입자의 입경에 대해 0.3 내지 40%의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
제5항에 있어서, 상기 경화성 조성물 (1)이 추가로 골재를 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
밀폐 구조를 갖는 용기, 및 이 용기에 수용되는 제5항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 앵커볼트 고정용 조성물을 포함하고, 상기 용기가 앵커볼트를 캡슐에 장치할 때 앵커볼트의 작용에 의해 파쇄될 수 있는 것을 특징으로 하는 앵커볼트 고정용 캡슐.
라디칼 경화형 수지 및 라디칼 중합성 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 라디칼 경화형 화합물 및 경화 촉진제로 이루어지는 점성 액체 경화성 조성물을 복수개의 유기 과산화물의 입상 성형체와 혼합하여, 각 입상 성형체의 각각의 전 표면에 상기 경화성 조성물에 포함되는 라디칼 경화형 화합물에 유래하는 경화 수지층을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 제8항에 기재된 앵커볼트 고정용 조성물의 제조 방법.
제13항에 있어서, 상기 점성 액체 경화성 조성물 (1)이 추가로 골재를 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.