KR101949633B1 - 알콕시실릴­말단 우레탄기 함유 중합체, 실리콘 수지, 계면활성제 및 골재를 포함하는 경화성 그라우팅 조성물 - Google Patents

알콕시실릴­말단 우레탄기 함유 중합체, 실리콘 수지, 계면활성제 및 골재를 포함하는 경화성 그라우팅 조성물 Download PDF

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와커 헤미 아게
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Abstract

물 없이 저장가능하고, 실온에서의 물의 유입시 가교결합가능한 그라우트 조성물은 상대적으로 소수 분량의 수분-경화성 오르가노폴리실록산, 알콕시실릴-말단 우레탄기 함유 중합체 및 실리콘 수지를 다수 분량의 골재와 혼화하여 제조된다.

Description

알콕시실릴­말단 우레탄기 함유 중합체, 실리콘 수지, 계면활성제 및 골재를 포함하는 경화성 그라우팅 조성물
본 발명은 물 없이 저장가능하고, 실온에서 물의 유입시 가교결합가능한 중합체 그라우트 조성물(polymer grout composition)에 관한 것이다.
그라우팅의 공정은 현재 천년 동안 실시되고 있다. 예를 들면, 로마는 빌딩, 도로, 및 목욕탕 구조물에서의 포졸란 그라우트(pozzolanic grout)뿐만 아니라 포졸란 없이 하소된 석회에 기초한 보다 종래의 그라우트를 비롯하여 다양한 그라우트를 이용하였다. 그라우팅의 가장 광범위한 현대식 사용 중 하나는, 예를 들면, 바닥, 벽, 및 특히 샤워 인클로저에서의 부착하는 석재들 또는 타일들, 특히 타일들 사이에서의 공간을 밀봉하는 것이다. 이러한 표면의 구조물에서, 기재, 예를 들면, 타일 또는 석재는 일반적으로 시멘트질인 타일 접착제의 사용을 통해 표면에 접착된다. 일반적으로, 각 타일 또는 석재는 상대적으로 균일한 거리로 이의 인접물로부터 떨어져 있고, 이에 따라 기재들 사이에 빈 공간을 생성된다. 이러한 빈 공간은 매우 높은 광물 함량의 "그라우트(grout)"로 충전된다.
시멘트질 그라우트는 일반적으로 사용되며, 상대적으로 고가이다. 그러나, 시멘트질 그라우트의 적용은 노동-집약적이고, 낭비적이다. 타일의 경우, 바닥 또는 샤워 인클로저, 예를 들면, 건조 그라우트 조성물은 우선 물과 혼합하여 상대적으로 점성인 반고체 혼합물을 형성하고, 이러한 혼합물은 장비를 사용하여 타일들 사이의 개방 공간으로 가압된다. 이러한 사용을 위한 도구는 예를 들면 그라우팅 플로트(grouting float) 또는 그라우팅 패들(grouting paddle)로 명명될 수 있다. 일반적으로, 전부는 아니지만, 수많은 그라우트가 압력의 적용시 가역적이고, 비압출성인 컨시스텐시(consistency)로 증점되고, 상대적으로 팽창성이기 때문에 코킹 건(caulking gun)과 같은 장치로 타일들 사이에 그라우트를 주입하는 것이 불가능하다. 플로트(float)의 사용으로, 그라우트는 타일들 및 다른 기재들 사이의 빈 공간 속으로 용이하게 가압될 수 있다. 그러나, 또한, 그라우트의 상당한 부분이 타일들 또는 다른 기재의 면에 접착된다. 벽돌과 같은 다공성 기재의 경우, 그라우트는 강산을 사용하여 제거되어야 한다. 평활한 기재, 예컨대 시유 타일의 경우, 일반적으로, 그라우트는 부분적으로 경화될 수 있고, 이후, 타일의 면에 접착된 그라우트는 습윤 스폰지로 제거된다. 습윤 스폰지는 또한 균일한 외관을 제공하기 위해 그라우트를 평활하게 하는데 사용된다. 기능공은 산이 그라우트를 제거하는데 다시 필요로 될 정도로 그라우트가 경화되지 않도록 신중하여야 한다. 게다가, 기능공은, 또한, 너무 습윤된 스폰지를 사용하지 않아야 하거나, 또는 스폰지를 너무 가압하여 사용하지 않아야 하고, 이는 이러한 작용이 기재들 사이의 그라우트를 실제로 제거할 수 있기 때문이다.
시멘트질 그라우트는 높은 압축 강도의 장점을 가진다. 그러나, 시멘트질 그라우트의 인장 강도는 상대적으로 낮다. 기재의 측면 및 기재 지지체에 대한 시멘트질 그라우트의 접착력은 넓은 범위에 걸쳐 변화될 수 있다. 이러한 품질을 개선하기 위해, 그라우트에 매우 미세한 중합체 입자를 부가하는 것이 일반적이였다. 이러한 중합체 입자는 바람직하게는 "재분산성 중합체"로서 지칭되는 유형의 것이고, 이는 매우 작은 입자 크기뿐만 아니라 필름-형성 능력을 특징으로 한다. 이러한 중합체는 "레디 믹스(ready mix)" 제제에서 그라우트에 분말로서 건조 상태로 첨가될 수 있거나, 또는 혼합수의 적어도 일부 및 때때로 모두를 대체하여 사용되는 중합체 수분산액의 형태로 첨가될 수 있다. "중합체-개질된 그라우트"의 이러한 중합체의 사용은 그라우트의 접착제 품질, 그라우트의 굽힘 강도, 그라우트의 인장 강도, 및 일부의 경우에서, 중합체의 적절한 선택으로, 그라우트의 내수성을 개선할 수 있다. 보통의 시멘트질 그라우트보다 다소 더 비싼 중합체-개질된 그라우트의 장점에도 불구하고, 그라우팅 공정은 여전히 앞서 논의된 바와 같이 적어도 로마 시대 이래 사용된 것과 본질적으로 동일한 것이다.
경화성 "중합체 그라우트"가 또한 제시된 바 있다. 이러한 그라우트에서, 시멘트질 그라우트의 수압 고정형 성분(hydraulically settable component)은 경화성 중합체로 대체된다. 예를 들면, 소위 "에폭시 그라우트"가 수년 동안 이용되고 있다 (예를 들면, US 4,833,178). 그러나, 이러한 그라우트는 다수의 단점을 겪고 있다: 첫째, 이는 2-성분 혼합물로서 공급되어야 하고; 둘째, 혼합되는 경우, 혼합물은 적은 가사 시간(pot life)을 가지고, 신속하게 사용되어야 하며; 그리고 마지막으로, 사용되는 화학물질이 작업자의 건강에 유해하다. 또한, 종종 함께 결합되는 타일의 표면 상에 헤이즈 유사 층(haze like layer)을 생성하는 타일의 얼룩을 제거하는 것이 곤란하다.
작업장에서 혼합을 요구하지 않는 그라우트를 제공하는 것이 바람직할 것이고, 이는 2-성분 그라우트가 아닌 1-성분 그라우트이고, 저장 안정성을 가진다. 또한, 높은 굴곡 탄성율, 기재에 대한 양호한 접착력, 내수성을 부여하는 그라우트를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 중합체 성분을 가짐에도 불구하고, 단지 물을 사용하여 세정될 수 있고, 내수 그라우트로 경화될 수 있는 그라우트를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 마지막으로, 보통 시멘트질 그라우트의 외관을 가지나, 바람직하게는 보통 코킹 카트리지(caulking cartridge)와 같은 컨테이너로부터 압출될 수 있는 높은 고형분을 가진 그라우트를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
요약
놀랍게도 그리고 예상 외로, 물-무함유 중합체 그라우트로서 유용한, 물 없이 저장가능하며, 실온에서의 물의 유입시 가교결합가능한 조성물은 상대적으로 소수 비율의 알콕시실릴-말단, 우레탄기 함유 중합체 및 실리콘 수지를 포함하는 수분-경화성 오르가노폴리실록산 조성물을 다수의 비율의 골재와 혼화함으로써 제조될 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명의 중합체 그라우트는 알콕시실릴-말단 우레탄기 함유 중합체, 바람직하게는 폴리옥시알킬렌 중합체, 및 알콕시-작용성의 저점도 실리콘 수지를 함유하는 경화성 실리콘 혼합물을 소수 비율로 함유한다. 존재하는 경화성 실리콘 혼합물의 양은 바람직하게는 중합체 그라우트의 총 중량 기준으로 30 wt% 미만, 보다 바람직하게는 20 wt% 이하이다. 경화성 실리콘 혼합물은 일반적으로 2 wt% 초과, 보다 바람직하게는 5 wt% 초과, 가장 바람직하게는 10 wt% 초과의 양으로 존재한다. 가장 바람직하게는, 중합체 성분의 양은 중합체 그라우트의 총 중량 기준으로 15 wt% +/- 2 wt%, 바람직하게는 15 wt%이다.
또한, 중합체 그라우트는 다수 비율의 "골재"를 함유한다. 본원에 사용되는 "골재"는 상대적으로 큰 입자 크기를 갖는 충전재를 의미한다. 일반적인 흄드 실리카 충전재, 및 매우 미세하게 분쇄된 석영 및 그램당 50 ㎡ 이상의 BET 표면적을 갖는 다른 충전재는 이 용어가 본원에 사용되는 "골재"인 것으로 고려되지 않거나, 또는 보도 및 도로 구조물에 사용되는 자갈 또는 석재와 같은 대형 입자도 마찬가지이다. 적절합 골재는 예를 들면 조밀하게 분쇄된 광물이고, 이는 석회석, 대리석, 백운석, 석영, 현무암, 및 다른 실질적으로 수불용성인 광물을 포함한다. 매우 바람직한 골재는 석영 광물에 기초한 모래의 것, 즉, 규사, 또는 석회석 전구체 예컨대 해양 연체동물의 마모된 껍질의 것이다. 골재의 중량 평균 입자 크기는 대략 0.1 mm 내지 1 mm 미만이어야 한다. 0.02 mm 내지 1.0 mm (미국 표준 메쉬 632 내지 18에 해당함), 더 바람직하게는 0.037 mm 내지 0.595 mm (미국 표준 메쉬 400 내지 30에 해당함), 가장 바람직하게는 0.044 내지 0.3 mm (미국 표준 메쉬 325 내지 50)의 시브 사이즈(sieve size)를 갖는 골재가 매우 적합하다. 가장 바람직한 골재는 이러한 크기를 갖는 모래 및 분말 석회를 포함한다. 1개 초과의 유형의 골재가 사용될 수 있으며, 각 유형의 골재는 다양한 입자 크기로 사용될 수 있다. 이러한 골재는 바람직하게는 경화성 중합체 성분과 혼화되기 이전에 완전하게 건조된다. 건조는, 예를 들면, 팬 건조기(pan drier), 회전 층 건조기(rotating bed dryer), 유동층 건조기(fluidized bed dryer), 및 골재로부터 미량의 수분을 제거하는데 적합한 모든 다른 건조기에서 이루어질 수 있다. 건조 이후 골재에 잔류하는 수분의 양은 바람직하게는 마감된 그라우트가 1개월 이상 동안, 바람직하게는 1년 이상의 기간 동안 수분 없이 50℃에서 저장 안정성이어야 한다.
경화성 중합체 성분 및 골재 이외, 중합체 그라우트는 추가로 임의의 성분을 함유할 수 있다. 유용할 수 있는 하나의 이러한 성분은 수분 제거제이다. 수분 제거제는 저장 과정에서 그라우트로부터 수분을 제거하여 조기 경화를 방지하기 위한 화합물, 특히 물과 반응하는 반응성 실란 또는 이의 부분적 가수분해 생성물이다. 이러한 반응성 실란은 일반적으로 경화성 중합체에서 알콕시실릴 성분보다 더 반응성이다.
또한, 일반적으로 극성 또는 반응성 작용기 예컨대 아미노알킬, 에폭시알킬, 또는 우레이도알킬기를 갖는 알콕시실란이 유용하고, 이는 접착 촉진제 또는 가교결합제로서 작용을 한다. 비닐트리알콕시 실란 예컨대 비닐트리메톡시실란이 또한 이러한 목적을 위해 유용하다. 접착 촉진제는 본 기술분야의 당업자에게 잘 알려져 있고, 일부 경우에서, 수분 제거제 및 접착 촉진제로서의 이중 목적의 역할을 할 수 있다. 또한, 아미노알킬-작용성 실란 예컨대 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 및 N-사이클로헥실-3-아미노프로필트리메톡시실란이 촉매적 효과, 또는 촉매화된 시스템의 경우에 공촉매의 효과를 제공할 수 있다.
하기 실시예에서 사용되는 알콕시실란은 DIN 51562에 따라 25℃에서 측정되는 0.6 mPas의 동적 점도, DIN 51757에 따라 25℃에서 측정되는 밀도 0.97 g/cm3, 1013 hPa에서의 비점 122℃, 최대 0.3 %의 메탄올 성분, 및 최대 0.3 %의 이량체 성분을 갖는 비닐트리메톡시실란이다. 하기 실시예에서 사용되는 다른 알콕시실란은 DIN 51757에 따라 25℃ 및 1013 hPa에서 측정되는 1.03 g/cm3의 밀도, 굴절률 1.445, 98 초과의 활성 성분 (아미노 실란), 100℃ 초과의 인화점, 아민 함량 (mequiv/g) 8.3 meq/g, 및 16 hPa에서 147℃ 초과의 비점을 갖는 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란이다.
추가의 임의의 성분은 색소이다. 색소는 그라우트의 색상을 변경하는데 사용될 수 있다. 유기 안료 및 무기 안료 모두가 적합하고, 특히 무기 안료가 적합하다. 일부 경우에서, 골재 자체는 착색될 수 있다. 안료는 색상 또는 불투명성을 부여하고, 기재를 자외선으로부터 보고하고, 경도를 증가시키고, 연성을 감소시키고, 및/또는 광택도 수준을 조정하기 위해 사용될 수 있다. 안료는 합성되거나 또는 천연의 것일 수 있다. 안료의 예는 점토, 탈산칼슘, 마이카, 실리카, 탈크, 하소된 점토, 침강 황산 바륨(blanc fixe), 침강성 탈산칼슘, 합성 발열성 실리카, 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
무기 안료의 예는 알루미늄 안료 예컨대 황을 함유하는 나트륨 및 알루미늄의 실리케이트(울트라마린 바이올렛) 및 황함유 나트륨실리케이트(Na8 - 10Al6Si6O24S2 -4)의 복합 자연 발생 안료(울트라마린); 바륨 구리 안료 예컨대 차이니즈 퍼플(BaCuSi2O6) 및 다크 블루(BaCu2Si2O7), 구리 안료 예컨대 칼슘 구리 실리케이트(CaCuSi4O10), 제이구리 아세토아르세나이트(Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2)2)의 합성 안료; 바륨 안료 예컨대 바륨 설페이트(BaSO4); 망간 안료 예컨대 망간 암모늄　파이로포스페이트(NH4MnP2O7); 코발트 안료 예컨대 코발트 스탄네이트(CoO3Sn), 칼륨 코발트아질산염(Na3Co(NO2)6), 코발트 크로마이트(CoCr2O4), 코발트 티타네이트(Co2TiO4); 철 안료 예컨대 제이철 헥사시아노페레이트(Fe7(CN)18)의 합성 안료, 일수화된 제이철 옥사이드(Fe2O3·H2O)의 자연 발생 점토, 무수 Fe2O3; 카드뮴 안료 예컨대 카드뮴 설파이드(CdS), 카드뮴 설포셀레나이드(Cd2SSe), 카드뮴 셀레나이드(CdSe); 크로뮴 안료 예컨대 크롬산 옥사이드(Cr2O3), 수화된 크롬산 옥사이드(Cr2O3·H2O)의 안료, 플룸보스 크로메이트(PbCrO4)의 천연 안료, 납(II) 크로메이트　및　납(II) 옥사이드 (PbCrO4　+ PbO)로 구성된 자연 발생 안료 혼합물; 비소 안료 예컨대 단사정계 비소 설파이드(As2S3); 납 안료 예컨대 납 안티모나이트(Pb(SbO3)2, 염기성 플룸보스 카보네이트((PbCO3)2·Pb(OH)2); 수은 안료 예컨대 황화제2수은(HgS); 탄소 안료 예컨대 카본블랙; 안티몬 안료 예컨대 제2안티몬 옥사이드(Sb2O3); 아연 안료 예컨대 산화아연(ZnO) 또는 아연 크로메이트(ZnCrO4); 티타늄 안료 예컨대 니켈 안티몬 티타늄 황색 루타일(NiO·3Sb2O3·320TiO2) 또는 이산화티탄(TiO2); 울트라마린 블루로서 공지된 청금석을 함유하는 복합 황-함유 나트륨-실리케이트(Na8 - 10Al6Si6O24S2 -4) 등을 포함할 수 있다.
유기 안료의 예는 디아릴라이드 아닐린 황색 안료; 벤즈이미다졸 황색 염료; 복소환식 황색 염료; 디스아조 축합 황색 염료 예컨대 아릴라이드 황색, 이소인돌린 황색, 메탄 황색, 테트라클로로이소인돌리논 황색, 아조메틴 황색, 퀴노프탈론 황색, 또는 트리아지닐 황색, 나프톨 오렌지, 칼리온 레드(calrion red), 벤즈이미다졸론 오렌지; C32H3Cl13CuN8　내지 C32HCl15CuN8의 범위의 화학식을 갖는 프탈로시아닌 그린 염료, 구리 프탈로시아닌; 디옥사진 바이올렛으로 공지된 8,18-디클로로-5,15-디에틸-5,15-디하이드로디인돌로(3,2-b:3',2'-m)트리-페노디옥사진 등을 포함할 수 있다.
안료는 자외선으로부터 그라우트를 보호하는 은폐 안료(hiding pigment) 예컨대 실리카/알루미나/지르코늄으로 임의로 코팅된 이산화티탄, 프탈로시아닌 청색 염료, 또는 적색 산화철을 포함할 수 있다.
알콕시실릴 중합체는 하기 화학식의 알콕시실릴-말단 우레탄기 함유 중합체 성분이다:
Y-[(CR1 2)b-SiRa(OR2)3-a]x (I),
상기 식에서,
Y는 질소, 산소, 황, 또는 탄소를 통해 결합되는 x-가 중합체 라디칼을 의미하고,
R은 동일하거나 상이할 수 있고, 1가의 임의로 치환된 SiC-결합된 탄화수소 라디칼이며,
R1은 동일하거나 상이할 수 있고, 수소 또는 1가의 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이고, 이는 질소, 인, 산소, 황, 또는 카보닐기를 통해 탄소에 결합될 수 있으며,
R2는 동일하거나 상이할 수 있고, 수소 또는 1가의 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이며,
x는 1 내지 10의 정수, 바람직하게는 1, 2, 또는 3, 더 바람직하게는 1 또는 2이고,
a는 동일하거나 상이할 수 있고, 0, 1, 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1이며, 및
b는 동일하거나 상이할 수 있고, 1 내지 10의 정수, 바람직하게는 1, 3, 또는 4 이상, 바람직하게는 1 또는 3, 가장 바람직하게는 1이다.
라디칼 R의 예는 알킬 라디칼 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 1-n-부틸, 2-n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸 라디칼; 헥실 라디칼 예컨대 n-헥실 라디칼; 헵틸 라디칼 예컨대 n-헵틸 라디칼; 옥틸 라디칼 예컨대 n-옥틸 라디칼, 이소옥틸 라디칼, 및 2,2,4-트리메틸펜틸 라디칼; 노닐 라디칼 예컨대 n-노닐 라디칼; 데실 라디칼 예컨대 n-데실 라디칼; 도데실 라디칼 예컨대 n-도데실 라디칼; 옥타데실 라디칼 예컨대 n-옥타데실 라디칼; 사이클로알킬 라디칼 예컨대 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸 라디칼 및 메틸사이클로헥실 라디칼; 알케닐 라디칼 예컨대 비닐, 1-프로페닐, 및 2-프로페닐 라디칼; 아릴 라디칼 예컨대 페닐, 나프틸, 안트릴, 및 펜안트릴 라디칼; 알크아릴 라디칼 예컨대 o-, m-, p-톨릴 라디칼; 크실릴 라디칼 및 에틸페닐 라디칼; 및 아르알킬 라디칼 예컨대 벤질 라디칼, α- 및 β-페닐에틸 라디칼이다.
치환된 라디칼 R의 예는 할로알킬 라디칼 및 할로아릴 아리칼 예컨대 o-, m-, 및 p-클로로페닐 라디칼이다. 라디칼 R은 바람직하게는 임의로 할로겐 원자로 치환되고, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 라디칼, 더 바람직하게는 1 또는 2개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼, 가장 바람직하게는 메틸 라디칼을 포함한다.
라디칼 R1의 예는 수소, R에 대해 특정된 라디칼, 또는 질소, 인, 산소, 황, 탄소, 또는 카보닐기를 통해 탄소에 결합되는 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이다. 바람직하게는 R1은 수소 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 라디칼이고, 가장 바람직하게는 수소이다.
라디칼 R2의 예는 수소 또는 라디칼 R에 대해 특정된 예이다. 라디칼 R2는 바람직하게는 수소 또는 할로겐 원자로 임의로 치환되고, 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼, 더 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼, 가장 바람직하게는 메틸 및 에틸 라디칼이다.
중합체 라디칼 Y는 바람직하게는 유기 중합체 라디칼을 포함하고, 이는 중합체 사슬로서 폴리옥시알킬렌 예컨대 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌, 폴리옥시부틸렌, 폴리옥시테트라메틸렌, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 공중합체, 및 폴리옥시프로필렌-폴리옥시부틸렌 공중합체; 탄화수소 중합체 예컨대 폴리이소부틸렌, 폴리에틸렌, 또는 폴리프로필렌, 및 폴리이소부틸렌과 이소프렌의 공중합체; 폴리이소프렌; 폴리우레탄; 폴리에스테르, 폴리아미드; 폴리아크릴레이트; 폴리메타크릴레이트; 및 폴리카보네이트를 포함하고, 이는 바람직하게는 -O-C(=O)-NH-, -NH-C(=O)O-, -NH-C(=O)-NH-, -NR'-C(=O)-NH-, NH-C(=O)-NR'-, -NH-C(=O)-, -C(=O)-NH-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-, -O-C(=O)-O-, -S-C(=O)-NH-, -NH-C(=O)-S-, -C(=O)-S-, -S-C(=O)-, -S-C(=O)-S-, -C(=O)-, -S-, -O-, 및 -NR'을 통해 -[(CR1 2)b-SiRa(OR2)3-a] 기 또는 기들에 결합되고, 여기서 R'는 동일하거나 상이할 수 있고, R에 대한 정의를 가지고, 또는 기 -CH(COOR")-CH2-COOR"이고, 여기서 R"는 동일하거나 상이할 수 있고, R에 대해 특정한 정의를 가진다.
라디칼 R'의 예는 사이클로헥실, 사이클로펜틸, n-프로필 및 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 및 tert-부틸 라디칼, 펜틸 라디칼, 헥실 라디칼, 또는 헵틸 라디칼의 다양한 입체이성질체, 및 또한 페닐 라디칼이다. 라디칼 R'는 바람직하게는 기 -CH(COOR")-CH2-COOR" 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 탄화수소 라디칼, 더 바람직하게는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 선형, 분지형 또는 환형 알킬기 또는 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아릴기이고, 이는 할로겐 원자에 의해 임의로 치환된다. 라디칼 R"는 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 더 바람직하게는 메틸, 에틸, 또는 프로필 라디칼이다.
더 바람직하게는, 화학식 (I)에서 라디칼 Y는 폴리우레탄 라디칼 및 폴리옥시알킬렌 라디칼, 가장 바람직하게는 폴리옥시프로필렌-함유 폴리우레탄 라디칼 또는 폴리옥시프로필렌 라디칼을 포함한다.
알콕시실릴 중합체 성분은 중합체 내의 임의의 원하는 위치, 예컨대 사슬 내 및/또는 말단에서, 바람직하게는 사슬 내 및 말단에서, 더 바람직하게는 말단에서 부착된 기 -[(CR1 2)b-SiRa(OR2)3-a]를 가질 수 있다.
Y가 폴리우레탄 라디칼을 의미하는 경우, 논의되는 라디칼은 바람직하게는 이의 사슬 말단이 -NH-C(=O)O-, -NH-C(=O)-NH-, -NR'-C(=O)-NH-, 또는 -NH-C(=O)-NR'-, 더 바람직하게는 -O-C(=O)-NH- 또는 -NH-C(=O)-NR'-를 통해 -[(CR1 2)b-SiRa(OR2)3-a] 기 또는 기들에 결합되는 것이고, 상기 라디칼 및 지수 모두는 상기 주어진 정의 중 하나를 가진다.
폴리우레탄 라디칼 Y는 바람직하게는 선형 또는 분지형 폴리옥시알킬렌으로부터, 더 바람직하게는 폴리프로필렌 글리콜 및 디- 또는 폴리이소시아네이트로부터 제조될 수 있다. 이러한 라디칼 Y는 바람직하게는 10,000 내지 30,000　g/mol, 더 바람직하게는 11,000 내지 20,000　g/mol의 수평균 분자량 Mn을 가진다. 알콕시실릴 중합체 성분의 적합한 제조 방법은 EP　1　093　482　B1 (문단 [0014]-[0023], [0039]-[0055] 및 또한 본 발명의 실시예　1 및 비교 실시예 1) 및 이의 미국 출원인 미국특허번호 제6,884,852호, 및 EP　1　641　854　B1 (문단 [0014]-[0035], 본 발명의 실시예 4 및 6, 및 비교 실시예　1 및 2), 및 이의 미국 출원인 미국특허출원 제2007/167598호를 비롯한 공보에 기재되어 있다.
Y가 폴리옥시알킬렌 라디칼을 의미하는 경우, 논의되는 라디칼은 바람직하게는 선형 또는 분지형 폴리옥시알킬렌 라디칼, 더 바람직하게는 폴리옥시프로필렌 라디칼이고, 이의 사슬 말단은 바람직하게는 -O-C(=O)-NH-를 통해 -[(CR1 2)b-SiRa(OR2)3-a] 기 또는 기들에 결합된다. 폴리옥시알킬렌 라디칼 Y는 바람직하게는 10,000 내지 30,000　g/mol, 더 바람직하게는 11,000 내지 20,000　g/mol의 수평균 분자량 Mn을 가진다. 알콕시실릴 중합체 성분의 적합한 제조 방법은 EP　1　535　940　B1 및 이의 미국 출원인 미국특허출원 제2005/119436호 (A1) (문단 [0005]-[0025] 및 또한 본 발명의 실시예 1-3 및 비교 실시예 1-4) 및 EP　1　896　523　B1 (문단 [0008]-[0047]), 및 이의 미국 출원인 미국특허출원 제2010/016537호 (A1)를 비롯한 공보에 기재되어 있다.
수평균 몰량 Mn는 60℃, 1.2　ml/min 유량에서의 THF 중의 폴리스티렌 표준 및 100 ㎕의 주입 체적으로의 Waters Corp. USA로부터의 Styragel HR3-HR4-HR5-HR5 컬럼 세트 상에서의 RI(굴절률 검출기)에 의한 검출에 대한 크기 배제 크로마토그래피(SEC)에 의해 결정될 수 있다.
알콕시실릴 중합체 성분의 말단기는 바람직하게는 하기의 일반 화학식의 기이다:
-NH-C(=O)-NR'-(CR1 2)b-SiRa(OR2)3-a (II)
및
-O-C(=O)-NH-(CR1 2)b-SiRa(OR2)3-a (III),
상기 식에서, 라디칼 및 지수는 상기 특정한 정의 중 하나를 가진다.
알콕시실릴 중합체 성분의 화합물의 말단기는 더 바람직하게는 화학식 (III)의 기이다. 알콕시실릴 중합체 성분의 화합물은 바람직하게는 화학식 (III)의 말단기를 갖는 실란-말단 폴리옥시알킬렌, 더 바람직하게는 실란-말단 폴리옥시프로필렌이고, 여기서 R1은 수소 원자이고, R은 메틸 라디칼이고, R2는 메틸 또는 에틸 라디칼이고, b 는 1 또는 3이고, a는 0 또는 1이다. 말단기 (III)를 제외하고, 이러한 실란-말단 폴리옥시알킬렌은 바람직하게는 배타적으로 폴리에테르 단위만을 가진다. 알콕시실릴 중합체 성분의 화합물은 바람직하게는 분자당 2 또는 3개, 더 바람직하게는 2개의 화학식 (III)의 말단기를 가진다.
다른 말단기를 갖는 실란-말단 폴리옥시알킬렌과 비교되는 화학식 (III)의 말단기를 갖는 실란-말단 폴리옥시알킬렌의 큰 장점은 히드록실기로 말단화된 일반 폴리옥시알킬렌 및 하기 화학식의 실란의 반응에 의한 이의 용이한 제조가능성이다:
OCN-(CR1 2)b-SiRa(OR2)3 - a (IV),
여기서 모든 라디칼 및 지수는 상기 언급된 정의 중 하나를 가진다. 이러한 반응은 존재하는 사슬 말단의 거의 완전한 종결을 달성하고, 이에 의해 본 발명으로부터 생성된 생성물을, 예컨대, 예를 들면 α,ω-불포화된 중합체의 SiH-작용성 실란과의 수소규소화 반응과 같은 다른 방법의 생성물과 유의미하게 구분하는 것이 바람직하다. 거의 완전한 말단화는 이의 말단기가 다른 경우, 예컨대, 예를 들면 수소규소화 반응에 의해 생성되는 중합체와 비교하여 더 나은 인장 강도 및 알콕시실릴 중합체 성분의 다른 특성에 기여한다.
알콕시실릴 중합체 성분의 화합물은 화학식 (III)의 말단기로 바람직하게는 85% 이상, 더 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 범위로 말단화된다. 알콕시실릴 중합체 성분으로서 이의 사슬이 화학식 (III)의 말단기로 85% 이상, 더 바람직하게는 90% 이상, 더 바람직하게는 95% 이상의 범위로 말단화되는 선형 폴리옥시프로필렌이 특히 바람직하다.
알콕시실릴 중합체 성분의 화합물의 수평균 분자량 Mn은 바람직하게는 10,000　g/mol 이상, 더 바람직하게는 11,000　g/mol 이상, 바람직하게는 30,000　g/mol 이하, 더 바람직하게는 24,000　g/mol 이하, 가장 바람직하게는 22,000 g/mol 이하이다.
알콕시실릴 중합체 성분의 화합물의 점도는 20℃에서 측정되는 각 경우에서 바람직하게는 0.2　Pas 이상, 더 바람직하게는 1　Pas 이상, 가장 바람직하게는 5　Pas 이상, 바람직하게는 700　Pas 이하, 더 바람직하게는 100　Pas 이하이다.
알콕시실릴 중합체 성분의 화합물은 단지 하나의 종류의 화학식 (I)의 화합물 또는 상이한 종류의 화학식 (I)의 화합물을 포함할 수 있다. 알콕시실릴 중합체 성분의 화합물은 라디칼 Y에 결합되는 모든 실릴기의 90% 초과, 바람직하게는 95% 초과, 더 바람직하게는 98% 초과가 동일한 것인 화학식 (I)의 화합물만을 배타적으로 함유할 수 있다. 또한, 상이한 실릴기가 라디칼 Y에 결합된 적어도 일부의 화학식 (I)의 화합물로 구성되는 알콕시실릴 중합체 성분의 화합물을 사용하는 것이 가능하다. 상이한 화학식 (I)의 화합물의 혼합물은 라디칼 Y에 결합된 총 2개 이상의 상이한 종류의 실릴기가 존재하며, 그러나 각각 라디칼 Y에 결합된 모든 실릴기는 동일한 알콕시실릴 중합체 성분의 화합물로서 사용될 수 있다.
알콕시실릴 중합체 성분의 화합물이 상이한 종류의 화학식 (I)의 화합물을 포함하는 경우, b = 1, R1 = H, 및 a = 0 또는 1인 화학식 (II) 또는 화학식 (III)의 말단기를 갖는 화합물 (A1), 및 또한 b = 3, R1 = H, 및 a = 0인 화학식 (II) 또는 (III)의 말단기를 갖는 화합물 (A2)를 포함하는 혼합물이 바람직하며, (A1) 대 (A2)의 중량비가 0.1 내지 10, 바람직하게는 0.2 내지 5인 것이 특히 바람직하다.
알콕시실릴 중합체 성분의 화합물은 시판되는 제품이거나 또는 화학분야에서 일반적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 하기 실시예에서 알콕시실릴 중합체는 12,500 g/mol의 평균 분자량 Mn을 갖는 α,ω-디메톡시메틸실릴메틸카바메이트 말단 폴리프로필렌글리콜이다.
규소-결합 알콕시기의 가수분해 및 축합을 촉매화하는 촉매가 또한 일부 경우에서 필요로 될 수 있다. 이러한 촉매는 잘 알려져 있고, 금속염 카복실레이트로서 주석 비스무스, 아연, 철, 바륨, 지르코늄 및 납의 화합물, 및 주석 무함유 시스템으로서 철 및 납의 금속 옥타노에이트를 포함한다. 추가적인 적합한 촉매는 염기성 질소 또는 인 화합물, 인산, 또는 카복실산, 디부틸- 또는 디옥실주석 화합물을 함유하는 촉매일 수 있다. 금속 리튬, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 또는 스트론튬의 화합물, 특히 이러한 금속의 카복실레이트는 또한 매우 적합하고, 이들이 빠른 가교 결합을 가능하게 하고, 이의 용도는 건강상 위험을 야기하지 않기 때문이다. 알콕시실릴 말단 중합체의 적절한 선별에 의해, 촉매가 없는 급속 경화 시간을 갖는 시스템을 제조하는 것이 가능하다.
실리콘 수지 성분은 저점도 규소 수지이다. 오르가노폴리실록산 기술분야에서 잘 알려진 바와 같이, 용어 "수지"는 다른 중합체 분야의 것과 상이한 의미를 가진다. 실리콘 수지는 고도로 가교결합된, 네트워크-유사 중합체(network-like polymer)이고, 이는 일반적으로 트리클로로실란, 트리알콕시실란, 테트라클로로실란, 또는 테트라알콕시실란, 및 이들의 혼합물의 가수분해에 의해 제조된다. 실리콘 수지의 분자량은 이의 제조시 사용되는 각각의 실란의 작용기를 통해 조정될 수 있다. 또한, 분자량은 사슬 종결자로서 작용하는 1작용성 알콕시실란의 사용에 의해 조정될 수 있다. 실리콘 수지의 점도 및 탄성은 2작용성 알콕시실란의 첨가에 의해 조정될 수 있다. 반응성 실란의 작용성은 문자 M, D, T, 및 Q로 표시되고, 이는 1작용성, 2작용성, 3작용성, 및 4작용성 실란을 나타낸다. 본 발명의 바람직한 실리콘 수지는 단지 3작용성 실란으로 제조된 T 수지, 작용성 및 3작용성 실란으로 제조된 DT 수지, 1작용성 및 4작용성 실란으로부터 제조된 MQ 수지, 및 또한 MDT 수지이다. 수지에서의 각각의 M, D, T, 및 Q 그룹의 양은 실리콘 수지가 낮은 점도의 액체이게 하는 방식으로 조정된다. 이와 관련하여, 수많은 실리콘 수지는 고체이거나 또는 매우 높은 점도를 가지도록 높은 가교결합 밀도의 것이며, 충분하게 높은 분자량의 것임을 주지한다. 이는 본 발명에서 실리콘 수지 성분으로서 유용하지 않고, 이는 저점도 액체이어야 하나, 액체 실리콘 수지 성분 이외 첨가제로서 유용할 수 있다.
실리콘 수지 성분은 하기 화학식의 단위를 포함한다:
R3 c(R4O)dSiO(4-c-d) /2 (II),
상기 식에서,
R3는 동일하거나 상이할 수 있고, 수소 또는 1가의 SiC-결합된 임의로 치환된 탄화수소 라디칼을 의미하고,
R4는 동일하거나 상이할 수 있고, 수소 또는 1가의 임의로 치환된 탄화수소 라디칼을 의미하고,
c는 0, 1, 2, 또는 3이고, 및
d는 0, 1, 2, 또는 3, 바람직하게는 0, 1, 또는 2, 더 바람직하게는 0 또는 1이고,
c+d의 합은 3 이하이고, 화학식 (II)의 단위의 50% 이상, 바람직하게는 60% 이상에서 c= 0 또는 1이다.
실리콘 수지는 바람직하게는 90　wt% 이상의 화학식 (II)의 단위, 더 바람직하게는 배타적으로 화학식 (II)의 단위로만 구성된다.
라디칼 R3의 예는 R에 대해 상기에서 특정한 예이다. 라디칼 R3는 바람직하게는 할로겐 원자로 임의로 치환되고, 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 1가의 SiC-결합된 지방족 또는 방향족 탄화수소 라디칼, 더 바람직하게는 메틸 또는 페닐 라디칼을 포함한다. 특히, 모든 라디칼 R3는 배타적으로 메틸 및 페닐 라디칼이다.
라디칼 R4의 예는 수소 또는 라디칼 R에 대해 특정한 예이다. 라디칼 R4는 바람직하게는 수소 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖고, 할로겐 원자로 임의로 치환되는 알킬 라디칼, 더 바람직하게는 수소 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼, 보다 특히 메틸, 에틸, 또는 부틸 라디칼, 가장 바람직하게는 메틸 라디칼을 포함한다.
바람직하게는, 실리콘 수지는 바람직하게는 모든 화학식 (II)의 단위 중 10% 이상, 바람직하게는 50% 이상, 더 바람직하게는 60% 이상은 하나 이상의 SiC-결합된 페닐기를 갖는 화학식 (II)의 단위로만 배타적으로 구성되는 페닐실리콘 수지이다. 페닐실리콘 수지는 각 경우에서 화학식 (II)의 단위의 총 수에 기초하여 c가 1인 화학식 (II)의 단위의 50% 이상, 더 바람직하게는 60% 이상을 함유할 수 있다.
실리콘 수지는 c가 0, 1 또는 2인 화학식 (II)의 단위만을 배타적으로 가질 수 있고, 단, 화학식 (II)의 단위의 50% 이상에서 c = 0 또는 1이다. 대안적으로, 실리콘 수지는 배타적으로 c가 1 또는 2이거나 또는 c가 1인 화학식 (II)의 단위만을 가질 수 있다. 바람직하게는, 실리콘 수지는 각 경우에서 화학식 (II)의 단위의 총 수에 기초하여 d가 0 또는 1인 화학식 (II)의 단위의 70% 이상, 더 바람직하게는 80% 이상을 가진다. 바람직하게는, 실리콘 수지는 화학식 (II)의 단위의 총 수에 기초하여 d가 0인 화학식 (I)의 단위의 30% 내지 95%, 더 바람직하게는 30% 내지 90%를 가진다.
실리콘 수지의 예는 바람직하게는 배타적으로 화학식 SiO4 /2, Si(OR4)O3 /2, Si(OR4)2O2/2 및 Si(OR4)3O1 /2의 Q 단위, 화학식 PhSiO3 /2, PhSi(OR4)O2 /2 및 PhSi(OR4)2O1/2의 T 단위, 화학식 Me2SiO2 /2 및 Me2Si(OR4)O1 /2의 D 단위, 및 또한 화학식 Me3SiO1 /2의 M 단위만으로 구성되는 오르가노폴리실록산 수지이고, 여기서 Me는 메틸 라디칼이고, Ph는 페닐 라디칼이고, R4는 메틸, 에틸, 또는 부틸 라디칼, 바람직하게는 메틸 라디칼이고, 상기 수지는 T 단위 1몰당 0-2　몰의 Q 단위, 0-2　몰의 D 단위, 및 0-2　몰의 M 단위를 함유한다.
실리콘 수지의 바람직한 예는 바람직하게는 화학식 PhSiO3 /2, PhSi(OR4)O2 /2 및 PhSi(OR4)2O1 /2의 T 단위, 및 화학식 MeSiO3 /2, MeSi(OR4)O2 /2 및 MeSi(OR4)2O1 /2의 T 단위, 및 또한, 임의로 화학식 Me2SiO2 /2 및 Me2Si(OR4)O1 /2의 D 단위로 실질적으로, 바람직하게는 배타적으로 구성되는 오르가노폴리실록산 수지이고, 여기서 Me는 메틸 라디칼이고, Ph는 페닐 라디칼이고, R4는 메틸, 에틸, 또는 부틸 라디칼, 바람직하게는 메틸 라디칼이다. 페닐실리콘 대 메틸실리콘 단위의 몰비는 0.5 내지 2.0이다. D 단위의 양은 바람직하게는 10　wt% 미만이다. 실리콘 수지의 바람직한 예는 또한 바람직하게는 화학식 PhSiO3 /2, PhSi(OR4)O2 /2 및 PhSi(OR4)2O1 /2의 T 단위로 배타적으로, 바람직하게는 배타적으로 구성되는 오르가노폴리실록산 수지이고, 여기서 Ph는 페닐 라디칼이고, R4는 메틸, 에틸 또는 부틸 라디칼, 바람직학는 메틸 라디칼이다. 바람직하게는, 본 발명의 실리콘 수지 성분은 메틸-페닐 실리콘 수지 및 T 작용성, 저분자량 메틸-작용성 폴리실록산의 혼합물을 포함한다.
실리콘 수지는 바람직하게는 적어도 400　g/mol, 더 바람직하게는 적어도 600　g/mol의 수평균 몰량 Mn을 가진다. 평균 몰량 Mn은 바람직하게는 400,000　g/mol 이하, 더 바람직하게는 100,000　g/mol 이하, 가장 바람직하게는 50,000　g/mol 이하이다. 실리콘 수지는 23℃ 및 1000　hPa에서 고체 또는 액체일 수 있으며, 액체 실리콘 수지가 바람직하다.
실리콘 수지는 화학분야에서 일반적인 방법에 의해 제조될 수 있고, 및/또는 시판되는 제품, 예컨대, 예를 들면 Wacker Chemie AG, 뮌헨 (DE)으로부터 상업적으로 이용가능한 제품 SILRES® IC　368, SILRES IC　678, 또는 SILRES® SY231, GENIOSIL® LX 368, GENIOSIL® LX 678이다.
하기 실시예에서 사용되는 메틸-페닐 실리콘 수지는 25℃에서 280 mm2/s의 동적 점도를 갖는 메톡시작용성 메틸-페닐 폴리실록산 및 분자량 Mw = 2800 g/mol, Mn = 1000 g/mol을 가지며 평균 조성 (MeSiO3/2)0.38(MeSi(OEt)O2/2)0.46(MeSi(OEt)2O1/2)0.15(Me2SiO2/2)0.01을 갖는 T 작용성, 저분자량 메틸 실록산이다.
실리콘 수지는 적절한 용매 중의 용액의 형태로 또는 순수한 형태로 사용될 수 있다. 유기 용매를 함유하지 않는 실리콘 수지가 바람직한 한편, 사용될 수 있는 용매는 물질 예컨대 에테르(예를 들면, 디에틸 에테르, 메틸 tert-부틸 에테르, 글리콜의 에테르 유도체, THF), 에스테르(예를 들면, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 글리콜 에스테르), 탄화수소(예를 들면, 펜탄, 사이클로펜탄, 헥산, 사이클로헥산, 헵탄, 옥탄, 그렇지 않으면 장쇄, 분지 및 비분지 알칸), 케톤(예를 들면, 아세톤, 메틸 에틸 케톤), 방향족화합물(예를 들면, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 클로로벤젠), 또는 알코올(예를 들면, 메탄올, 에탄올, 글리콜, 프로판올, 이소프로판올, 글리세롤, 부탄올, 이소부탄올, tert-부탄올)을 포함한다.
본 발명의 그라우트의 추가적인 성분은 계면활성제 또는 그라우트가 적용되는 기재의 세정성(cleanability)에 일조하는 계면활성제의 혼합물이다. 계면활성제는 적용 이후 세정성을 개선하고, 이로써 임의의 그라우트 잔류물은 예를 들면 습윤 스펀지로 잔류물을 닦아냄으로써 기재 예컨대 타일로부터 용이하게 제거될 수 있다. 계면활성제는 저분자량 계면활성제이다. 계면활성제는 양이온성, 음이온성, 또는 비이온성 계면활성제일 수 있다. 바람직하게는, 계면활성제는 비이온성 계면활성제이다. 더 바람직하게는, 계면활성제는 플루오로계면활성제이다. 플루오로계면활성제는 복수개의 불소 원자를 가지는 임의의 합성 유기불소 화학 화합물일 수 있다. 바람직하게는, 사용되는 플루오로계면활성제는 독성이고, 생물축척성이 아니며, 그렇지 않으면 인간 건강 및 환경에 부작용을 준다. 하기 실시예에서 사용되는 플루오로계면활성제는 25℃에서 측정되는 3000-6000의 점도, 비중 1.21 g/cc, 증기압 0.07 mm Hg, 인화점 82℃, 및 Tg 15-20℃을 갖는 비이온성 중합체성 플루오로계면활성제이다. 오르가노폴리실록산 성분의 상대적으로 소수성인 특징의 관점에서, 소수량의 계면활성제가 수세정력의 장점을 제공한다는 점은 매우 놀랍고 예상외의 것이었다.
성분의 상대적 양은 본원에 습기에 노출되기 이전에 그리고 경화되기 이전에 혼합되는 전체 성분의 100%에 기초하여 중량%로 열거되어 있다. 알콕시실릴 중합체 성분의 상대적 양은 0.1-10 wt%; 바람직하게는 0.1-4 wt%, 가장 바람직하게는 0.7-2.1 wt%일 수 있다.
실리콘 수지의 상대적 양은 0.1-30 wt%, 더 바람직하게는 0.1-20 wt%, 가장 바람직하게는 1.5-15 wt%일 수 있다. 실리콘 수지 성분의 상대적 양은, 실리콘 수지의 혼합물이 사용되는 경우, 예를 들면 메틸-페닐 수지의 0-20 wt% 및 T 작용성 저분자량 메틸 실록산의 0-6 wt%; 더 바람직하게는 메틸-페닐 수지의 5-15 wt% 및 T 작용성, 저분자량 메틸 실록산의 1.5-5 wt%, 가장 바람직하게는 메틸-페닐 수지의 10-14 wt% 및 T 작용성, 저분자량 메틸 실록산의 2-3 wt%일 수 있다.
임의의 알콕시 실란 성분의 상대적 양은 0-5 wt%, 더 바람직하게는 0-3 wt%, 가장 바람직하게는 0.1-1.6 wt%일 수 있다. 1개 초과의 알콕시 실란이 사용되는 경우, 상대적 양은 예를 들면 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란의 0-2 wt% 및 비닐트리메톡시실란의 0-2 wt%, 더 바람직하게는 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란의 0-1 wt% 및 비닐트리메톡시실란의 0-1, 가장 바람직하게는 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란의 0.1-0.8 wt% 및 비닐트리메톡시실란의 0.1-0.8 wt%일 수 있다.
계면활성제의 상대적 양은 0.1-5 wt%; 바람직하게는 0.1-3 wt%, 더 바람직하게는 0.2-1.5 wt%, 가장 바람직하게는 0.5-0.9 wt%일 수 있다.
골재의 상대적 양은 50-95 wt%, 더 바람직하게는 60-90 wt%일 수 있다. 바람직하게는, 하나 초과의 종류의 골재가 사용된다. 예를 들면, 상이한 골재의 상대적 양은 평균 입자 크기 15-25 ㎛를 갖는 탄산칼슘의 0-90 wt%, 나트륨-칼륨 알루미나 실리케이트 0-30 wt%, 10 ㎛ 미만의 평균 입자 크기를 갖는 탄산칼슘의 0-15 wt%일 수 있다. 바람직하게는, 상이한 골재의 상대적 양은 평균 입자 크기 15-25 ㎛를 갖는 탄산칼슘의 50-85 wt%, 나트륨-칼륨 알루미나 실리케이트 7-25 wt%, 및 10 ㎛ 미만의 평균 입자 크기를 갖는 탄산칼슘의 1.5-11 wt%일 수 있다.
접착 촉진제, 수분 제거제, 촉매, 첨가제, 및 임의의 다른 선택적 성분의 상대적 양은 0-10 wt%, 바람직하게는 0-8 wt%, 더 바람직하게는 0-5 wt%일 수 있다.
수분에 노출되기 이전에 그리고 경화되기 이전에 함께 혼합되는 전체 성분의 중량 기준으로 총 700 중량부를 갖는 조성물 기준으로, 성분의 상대적 양은 본원에 기재된 바와 같을 수 있다. "부"는 달리 언급하지 않는 한 중량부를 의미한다. 알콕시실릴 중합체 성분의 상대적 양은 1-75 부, 더 바람직하게는 1-50 부, 가장 바람직하게는 5-15 부일 수 있다.
실리콘 수지의 상대적 양은 1-300 부, 더 바람직하게는 1-150 부, 가장 바람직하게는 1-100 부일 수 있다. 실리콘 수지의 상대적 양은, 실리콘 수지의 혼합물이 사용되는 경우, 예를 들면 메틸-페닐 수지의 0-200 부 및 T 작용성 저분자량 메틸 실록산의 0-100 부; 더 바람직하게는 메틸-페닐 수지의 40-150 부 및 T 작용성 저분자량 메틸 실록산의 5-50 부, 가장 바람직하게는 메틸-페닐 수지의 80-100 부 및 T 작용성 저분자량 메틸 실록산의 10-30 부일 수 있다.
임의의 알콕시 실란 성분의 상대적 양은 0-20 부; 바람직하게는 0-15 부, 더 바람직하게는 0-10 부일 수 있다. 하나 초과의 알콕시 실란이 사용되는 경우, 상대적 양은, 예를 들면, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란의 0-15 부 및 비닐트리메톡시실란 0-15 부, 더 바람직하게는 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란의 1-10 및 비닐트리메톡시실란 1-10 부일 수 있다.
계면활성제의 상대적 양은 0.7-35 부; 바람직하게는 1-20 부, 더 바람직하게는 1-10 부, 가장 바람직하게는 1-8 부일 수 있다.
골재의 상대적 양은 250-600 부, 바람직하게는 400-630 부, 더 바람직하게는 450-500 부일 수 있다. 바람직하게는, 하나 초과의 종류의 골재가 사용된다. 예를 들면, 상이한 골재의 상대적 양은 15-25 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 탄산칼슘의 0-600 부, 나트륨-칼륨 알루미나 실리케이트의 0-500 부, 10 ㎛ 미만의 평균 입자 크기를 갖는 탄산칼슘의 0-250 부일 수 있고, 한편 골재의 적어도 하나의 유형이 나타나야 한다. 바람직하게는, 그 양은 15-25 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 탄산칼슘의 400-600 부, 나트륨-칼륨 알루미나 실리케이트의 50-150 부, 및 10 ㎛ 미만의 평균 입자 크기를 갖는 탄산칼슘의 10-500 부이다.
접착 촉진제, 수분 제거제, 촉매, 첨가제, 및 임의의 다른 선택적 성분의 상대적 양은 0-30 부, 바람직하게는 1-10 부, 더 바람직하게는 1-8 부일 수 있다.
알콕시실릴 성분, 상기 기재된 일반 화학식의 실리콘 수지 성분, 상기 기재된 바와 같은 계면활성제 및 골재를 포함하는 예시적인 그라우트의 제조 방법은 하기 열거된 실시예에 제공되어 있다.
실시예 1: 소수 분량의 경화제 실리콘 혼합물 및 탄산칼슘 및 나트륨-칼륨 알루미나 실리케이트를 포함하는 다수 분량의 골재를 포함하는 그라우트의 제조
하기 조성물 및 중량 백분율을 이용한 하기 방법에 따라 그라우트를 제조하였다.
Figure 112017077694735-pct00001
실시예 1에서의 그라우트를 하기 단계에 의해 제조하였다:
Hobart® 50N (ASTM 버전) 믹서를 사용하여 성분들을 혼합하였다. 최저 셋팅(1)을 사용하여 실리콘 수지 성분 및 액체 성분을 혼합하였다. 최저 셋팅(1)을 초기에 사용하는 한편 골재를 첨가하였다. 그러나, 세팅(2)를 사용할 수 있고, 잠재적으로, 혼합물이 충분하게 농후한 컨스시턴시(thick consistency)(높은 점도)의 것인 경우에 셋팅(3)을 사용할 수 있다.
디메톡시(메틸)실릴메틸카바메이트-말단 폴리에테르, 분자량 Mw = 1800 g/mol, Mn = 900 g/mol을 갖는 평균 조성 (MeSiO3/2)0.10(MeSi(OMe)O2/2)0.17(MeSi(OMe)2O1/2)0.03(PhSiO3/2)0.15(PhSi(OMe)O2/2)0.31(PhSi(OMe)2O1/2)0.20(Me2SiO2/2)0.04의 메틸-페닐 수지, 및 분자량 Mw = 2800 g/mol, Mn = 1000 g/mo을 갖는 평균 조성 (MeSiO3/2)0.38(MeSi(OEt)O2/2)0.46(MeSi(OEt)2O1/2)0.15(Me2SiO2/2)0.01을 갖는 T 작용성, 저분자량 메틸 실록산을 믹서의 세팅 1을 2분 동안 예비혼합시켜 수지 혼합물을 얻었다. N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란을 이후 첨가하였고, 수지 혼합물을 셋팅 1로 1분 동안 혼합하였다. 이후, 비닐트리메톡시실란을 첨가하였고, 수지 혼합물을 셋팅 1로 1분 동안 혼합하였다. 이후, 플루오로계면활성제를 첨가하였고, 수지 혼합물을 다시 셋팅 1로 1분 동안 혼합하였다. 한편, 15-25 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 탄산칼슘을 10 ㎛ 미만의 평균 입자 크기를 갖는 탄산칼슘, 및 나트륨-칼륨 알루미나 실리케이트와 혼합하여 골재 혼합물을 생성함으로써 골재 혼합물을 제조하였다. 수지 혼합물이 골재 혼합물을 습윤시킬 수 없을 때까지 셋팅 1로 혼합하면서 골재 혼합물을 이후 수지 혼합물에 첨가하였다. 이 시점에서, 추가의 골재를 첨가하지 않았고, 한편 수지 혼합물을 계속하여 혼합하였다. 골재 혼합물이 습윤될 때까지 경우에 따라 속도를 증가시켰다. 나머지 양의 골재 혼합물을 동일한 방식으로 첨가하였다. 물질이 원하는 컨시스턴시에 도달되는 경우, 생성된 혼합물을 추가의 5분 동안 속도 1로 계속하여 혼합하였다. 생성된 혼합물을 컨테이너에 배치하고, 질소 블랭킷(nitrogen blanket)으로 캡핑하고, 이후 사용을 위해 밀봉하였다.
생성된 혼합물은 혼합물이 너무 농후하지 않은 원하는 컨시스턴시를 가지지 않는 경우, 원하는 컨시스턴시는 적절한 비율로 예비혼합된 수지성 원료 및 소분취량의 모든 액체를 첨가함으로써 달성될 수 있다. 대안적으로 혼합물이 너무 묽은 경우, 원하는 컨시스턴시는 소분취량의 추가적인 골재 혼합물을 첨가함으로써 달성될 수 있다.
그라우트의 원하는 특성을 평가하기 위해, 그라우트 2-10의 실시예들을 제조하였다. 하기 표로부터 분명한 바와 같이, 실시예 2 및 3은 상대적 양의 알콕시실릴 중합체 및 메틸-페닐 수지와 상이하다. 실시예 4-6은 상이한 양의 T 작용성, 저분자량 메틸 실록산을 함유한다. 실시예 7 및 8은 상이한 양의 플루오로계면활성제를 함유한다. 실시예 9 및 10은 충전재의 양에 있어서 상이하다.
실시예 2-10: 추가적인 그라우트 실시예의 제조
이러한 예시적인 유용한 그라우트 물질을 하기 조성 및 중량 백분율을 이용하는 상기 기재된 방법에 따라 실시예 1과 같이 제조하였다.
실시예 2
Figure 112017077694735-pct00002
실시예 3
Figure 112017077694735-pct00003
5.08 cm x 5.08 cm (2 x 2 인치)로 측정되는 개개의 주형을 그라우트 실시예 2 및 3으로 그라우트 물질의 두께가 0.95 cm (3/8 인치)에 도달될 때까지 충전하였다. 본 실시예를 주형에서 2-3일 동안 건조시켰다. 이후, 실시예를 주형으로부터 당겨 빼내어 공기에의 노출을 방지하기 위해 아래로 뒤집었다. 실시예를 이후 추가의 7일 동안 건조시켰다.
실시예 2 및 3에 대해 수집된 시험 데이터는 하기 표에 제공되어 있다:
Figure 112017077694735-pct00004
건조 쇼어 D 듀로미터(Dry Shore D Durometer)를 7일의 건조 기간 이후 측정하였다. 건조 쇼어 D 듀로미터 평가를 완료한 이후, 실시예를 칭량하여 수중에 침지시켜 이로써 1.54 cm(1 인치)의 물로 각각의 실시예를 24시간의 기간 동안 커버링시켰다. 본 실시예를 물로부터 빼내어, 칭량하였고, 습윤 쇼어 D 듀로미터(Wet Shore D Durometer)를 측정하여 그라우트가 습윤되는 경우에 물이 듀로미터 D 값에 어떠한 영향을 미치는지를 평가하였다.
길이가 5.08 cm(2 인치)이고, 개뼈와 같은 형상이며, 두께가 0.9 cm(1/4 인치)에 도달될 때까지 그라우트 실시예 A-C로 충전한 개개의 주형으로 캐스팅한 샘플을 사용하여 인장 강도를 변형한 ASTM C 307 방법에 따라 측정하였다. 본 실시예를 주형에서 2-3일 동안 건조시켰다. 이후, 실시예를 주형으로부터 당겨 빼내어 공기에의 노출을 방지하기 위해 아래로 뒤집었다. 실시예를 이후 추가의 7일 동안 건조시켰다.
2 mm/min의 속도 및 60 mm의 지지핀의 거리를 사용하는 ISO 178:2011-04 방법 A에 따라 굴곡 강도를 측정하였다. 치수 길이 x 너비 x 두께 = 80 mm x 10 mm x 4 mm인 샘플을 샘플의 두께의 깊이를 갖는 중공부를 갖는 PTFE 주형을 사용하여 제조하였다. 본 실시예를 주형에서 2-3일 동안 건조시켰다. 이후, 실시예를 주형으로부터 당겨 빼내어 공기에의 노출을 방지하기 위해 아래로 뒤집었다. 실시예를 이후 추가의 7일 동안 건조시켰고, 굴곡 강도를 측정하였다.
모든 시험을 실험실에서 50% 습도 및 21.1℃(70℉)로 실시하였다.
실시예 4
Figure 112017077694735-pct00005
실시예 5
Figure 112017077694735-pct00006
실시예 6
Figure 112017077694735-pct00007
실시예 7
Figure 112017077694735-pct00008
실시예 8
Figure 112017077694735-pct00009
실시예 9
Figure 112017077694735-pct00010
실시예 10
Figure 112017077694735-pct00011
5.08 cm x 5.08 cm (2 x 2 인치)로 측정되는 개개의 주형을 두께가 0.95 cm (3/8 인치)에 도달될 때까지 그라우트 실시예 4-10으로 충전하였다. 본 실시예를 주형에서 2-3일 동안 건조시켰다. 이후, 실시예를 주형으로부터 당겨 빼내어 공기에의 노출을 방지하기 위해 아래로 뒤집었다. 실시예를 이후 추가의 7일 동안 건조시켰다. 건조 쇼어 D 듀로미터, 인장 강도, 및 연신율을 이후 상기 기재된 방법에 따라 실험실에서 50% 습도 및 21.1℃(70℉)로 측정하였다.
실시예 2 및 4-10에 대해 수집된 시험 데이터는 하기 표에 제공되어 있다:
Figure 112017077694735-pct00012
최고 농도의 T 작용성 저분자량 메틸 실록산 수지를 갖는 실시예 6은 더 낮은 농도의 T 작용성 저분자량 메틸 실록산 수지를 갖는 실시예 4 및 5와 비교하는 경우에 최고 건조 쇼어 D 듀로미터 및 인장 강도를 나타내었다. 실시예 8보다 더 낮은 농도의 플루오로계면활성제를 갖는 실시예 7은 더 높은 건조 쇼어 D 듀로미터 및 인장 강도를 나타내었다. 그러나, 실시예 4-6보다 더 높은 농도의 플루오로계면활성제를 갖는 실시예 7 및 8의 연신율은 실시예 4-6의 연신율보다 더 높았다. 실시예 2보다 더 낮은 농도의 골재를 갖는 실시예 9 및 10은 실시예 2보다 더 낮은 건조 쇼어 D 듀로미터 및 인장 강도를 나타내었다.
실시예 11-18: 모래를 포함하는 다수 분량의 골재를 포함하는 추가의 예시적인 그라우트 실시예의 제조
추가의 예시적인 유용한 그라우트 물질을 하기 조성 및 중량 백분율을 이용하는 상기 기재된 방법에 따라 실시예 1과 같이 제조하였다.
실시예 11-18: 탄산칼슘 및 모래를 포함하는 골재
Figure 112017077694735-pct00013
실시예 2-10와 관련하여 상기 기재된 것과 같이 그라우트 실시예 11-18을 개개의 주형에 증착시켰다. 실시예를 주형에서 3일 동안 건조시켰다. 건조 쇼어 D 듀로미터를 이 시점에서 측정하였다. 이후, 실시예를 주형으로부터 당겨 빼내어 공기에의 노출을 방지하기 위해 아래로 뒤집었다. 실시예를 이후 추가의 7일 동안 건조시켰다. 7일의 건조 기간 이후, 건조 쇼어 D 듀로미터를 다시 측정하고, 실시예를 칭량하여 수중에 침지시켜 이로써 1.54 cm(1 인치)의 물로 각각의 실시예를 24시간의 기간 동안 커버링시켰다. 24시간 이후, 본 실시예를 물로부터 빼내어, 칭량하였고, 습윤 쇼어 D 듀로미터를 측정하였다.
추가적으로, 얼룩 저항성(stain repellency)을 미국 세라믹 타일 기관의 현장실정 보고 T-72 얼룩 시험을 사용하여 평가하였다. 염색 용액을 실시예 11-18의 깨끗하게 건조시킨 표면에 적용하였다. 염색 용액은 하기 용액 중 1종 이상을 포함할 수 있다: 케찹, 머스타드, 식물성 오일 예컨대 대두유, Wesson® 오일, 올리브유, 식초, 레드 와인, 흑색 커피, 착색제가 있는 소프트 드링크, 레몬 쥬스 농축물, 레드 코프 시럽(red cough syrup), 스노우 콘 시럽(now cone syrup), 간장, 스포츠음료 에너지 드링크, 물 등, 또는 이들의 조합. 4시간 이후, 나머지 또는 과량의 표면 염색 용액을 흡수 종이 타월로 닦아내었다. 실시예를 이후 백색 나일론 스크럽 패드를 사용하여 수돗물 아래에서 10회 문질렀고, 이후 흡수 페이퍼 타월로 과량의 수분을 건조시켰다. 실시예를 얼룩이 평가되기 이전에 실온에서 24시간 동안 건조시켰다. 얼룩을 0-40 등급으로 평가하였고, 0은 얼룩이 없는 것이다.
실시예 11-18에 대해 수집된 시험 데이터는 하기 표에 제공되어 있다:
Figure 112017077694735-pct00014
실시예 19 및 20: 모래, 탄산칼슘, 흄드 실리카, 또는 이들의 조합을 포함하는 다수 분량의 골재를 포함하는 추가의 예시적인 그라우트 실시예의 제조
모래 단독, 모래와 탄산칼슘의 혼합물, 모래, 백악, 및 흄드 실리카의 조합을 포함하는 골재 성분을 갖는 추가의 예시적인 유용한 그라우트 물질을 하기 조성 및 중량 백분율을 이용하여 상기 기재된 방법에 따라 실시예 1에서 제조하였다.
실시예 21: 모래 및 탄산칼슘으로 구성된 골재 물질
Figure 112017077694735-pct00015
실시예 20: 모래로 구성된 골재 물질
Figure 112017077694735-pct00016
실시예 21-30: 모래, 탄산칼슘, 흄드 실리카, 또는 이들의 조합을 포함하는 골재 물질
Figure 112017077694735-pct00017
상기 기재된 방법에 따라 측정된 실시예 21-30에 대해 수집된 시험 데이터는 하기 표에 제공되어 있다:
Figure 112017077694735-pct00018
물 없이 저장가능하고, 실온에서 물의 유입시 가교결합가능한 출원인의 그라우트 조성물 및 상업적으로 이용가능한 그라우트 사이의 비교를 제공하기 위해, 하기 표는 상업적으로 이용가능한 그라우트의 특성을 나타낸다. *는 ANSI A118.3 표준을 의미하고, **는 ANSI A118.6 표준을 의미하고, ***는 ANSI A118.7 표준을 의미하고, 이는 하기 열거된 상업적으로 이용가능한 그라우트의 다양한 특성을 평가하기 위해 사용되었다. 별표시 없는 값은 데이터가 제품의 설명서에 열거되어 있는 것을 나타낸다.
Figure 112017077694735-pct00019
본 발명의 그라우트는 상이한 기재, 세라믹 타일, 트레버틴 타일, 자기 타일, 슬레이트, 대리석, 인조 목재(faux wood), 축벽 등에 적용하여 중공부를 충전하고, 조인트를 밀봉하고, 방수 밀봉을 생성할 수 있다. 물 없이 저장가능하고, 실온에서의 물의 유입시 가교결합가능한 그라우트 조성물을 컨테이너 예컨대 코킹 건에 저장되고, 용이한 적용을 위해 압출될 수 있다. 바람직하게는, 컨테이너는 그라우트를 압출할 수 있는 캐트리지이다. 중공부에 그라우트를 적용한 이후, 물 없이 저장가능하고, 실온에서의 물의 유입시 가교결합가능한 나머지 그라우트 조성물을 단지 비누 및 물만을 사용하여 기재로부터 제거할 수 있다. 용이한 세정 및 성능 장점 이외에, 물 없이 저장가능하고, 실온에서의 물의 유입시 가교결합가능한 그라우트 조성물은 상기 표에 열거된 상업적으로 이용가능한 그라우트에 대해 전형적인 증발시 물의 손실과 연관된 체적 수축을 겪지 않는다. 바람직하게는, 본 발명의 그라우트의 적용 방법은 하기 단계를 포함한다: 기재를 둘러싼 중공부 내로 컨테이너로부터 그라우트를 압출하는 단계; 그라우트를 적용하는 단계; 및 비누 및 물로 기재로부터 임의의 과량의 그라우트를 세정하는 단계; 여기서 기재는 세라믹 타일, 트레버틴 타일, 자기 타일, 슬레이트, 대리석, 인조 목재, 또는 축벽이다.
요구되는 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명은 본원에 개시되어 있으며; 그러나 개시된 구현예는 단순히 다양하고 대안적인 형태로 구현될 수 있는 본 발명을 예시하는 것으로 이해되어야 한다. 본 도면은 반드시 축척에 의한 것은 아니며; 일부 특징이 특정 성분의 상세설명을 보여주기 위해 과장되거나 또는 축소될 수 있다. 따라서, 본원에 개시된 특정 구조 및 기능적 설명은 제한적인 것이 아닌, 단순히 본 발명을 다양하게 이용하는 본 기술분야의 당업자를 교시하기 위한 표현적 기반으로서 해석되어야 한다.
한편, 예시적인 구현예가 상기에 기재되어 있으며, 이러한 구현예는 본 발명의 모든 가능한 형태를 기재하는 것으로 의도되지 않는다. 추가적으로, 다양한 실시 구현예의 특징은 조합되어 추가의 본 발명의 구현예를 형성할 수 있다.

Claims (10)

  1. (A) 0.1 - 4 wt%의 하기 화학식 (I)의 알콕시실릴-말단 우레탄기 함유 중합체 성분,
    (B) 0.1 - 30 wt%의 하기 화학식 (II)의 단위로만 구성되는 실리콘 수지 성분,
    (C) 0.1 - 3 wt%의 계면활성제(들);
    (D) 50 - 95 wt%의 골재; 및 임의로
    (E) 0 - 5 wt%의 알콕시 실란(들);
    (F) 0 - 5 wt%의 촉매(들);
    (G) 0 - 5 wt%의 첨가제;
    (H) 0 - 5 wt%의 접착 촉진제; 및
    (I) 0 - 5 wt%의 수분 제거제
    를 포함하는 무수 그라우트 조성물:
    Y-[(CR1 2)b-SiRa(OR2)3-a]x (I),
    상기 식에서,
    Y는 질소, 산소, 황, 또는 탄소를 통해 결합되는 x-가 중합체 라디칼이고,
    R은 동일하거나 상이한 1가의 임의로 치환된 SiC-결합된 탄화수소 라디칼이며,
    R1은 동일하거나 상이하고, 수소 또는 1가의 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이고, 이는 질소, 인, 산소, 황, 또는 카보닐기를 통해 탄소에 임의로 결합될 수 있으며,
    R2는 동일하거나 상이하고, 수소 또는 1가의 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이며,
    x는 1 내지 10의 정수이며,
    a는 동일하거나 상이하고, 0, 1, 또는 2이며,
    b는 동일하거나 상이하고, 1 내지 10의 정수임,
    R3 c(R4O)dSiO(4-c-d)/2 (II),
    상기 식에서,
    R3는 동일하거나 상이하며, 수소 또는 1가의 SiC-결합된 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이고,
    R4는 동일하거나 상이하며, 수소 또는 1가의 임의로 치환된 탄화수소 라디칼이며,
    c는 0, 1, 2, 또는 3이고,
    d는 0, 1, 2, 또는 3이며,
    c+d의 합이 3 이하이며, 화학식 (II)의 단위 중 50% 이상에서 c = 0 또는 1이며,
    화학식 (II)의 모든 단위의 10% 이상은 하나 이상의 Si-C-결합된 페닐기를 가진다.
  2. 제1항에 있어서, 성분 (A), (B), (C) 및 임의의 선택적인 성분의 양은 경화 이전의 중합체 그라우트의 총 중량 기준으로 10-20 wt%인 무수 그라우트 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 골재는 모래, 탄산칼슘, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 무수 그라우트 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 골재는 0.02 mm 내지 1.0 mm의 시브 사이즈(sieve size)를 갖는 입자의 혼합물을 포함하는 무수 그라우트 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 골재는 15-25 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 탄산칼슘, 10 ㎛ 미만의 평균 입자 크기를 갖는 탄산칼슘, 및 나트륨-칼륨 알루미나 실리케이트의 혼합물인 무수 그라우트 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 골재는 0.33/0.25 mm의 시브 사이즈를 갖는 모래, 0.25/0.21 mm의 시브 사이즈를 갖는 모래, 및 0.21/0.177 mm의 시브 사이즈를 갖는 모래의 혼합물을 포함하는 무수 그라우트 조성물.
  7. 제1항에 있어서, (A) 성분은 디메톡시메틸실릴메틸카바메이트-말단 폴리에테르를 포함하는 무수 그라우트 조성물.
  8. 제1항에 있어서, (E) 성분은 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 비닐트리메톡시실란의 혼합물을 포함하는 무수 그라우트 조성물.
  9. 제1항의 무수 그라우트 조성물의 제조 방법으로서,
    (A) 성분을 (B) 성분과 예비혼합하여 수지 혼합물을 제공하는 단계;
    (D) 성분을 예비혼합하여 골재 혼합물을 제공하는 단계;
    임의로 (E) 성분을 수지 혼합물에 첨가하고, 수지 혼합물과 혼합하는 단계;
    (C) 성분을 수지 혼합물에 첨가하고, 수지 혼합물을 혼합하는 단계;
    골재 혼합물을 수지 혼합물에 첨가하여 그라우트 혼합물을 제공하는 단계로서, 수지 혼합물이 골재 혼합물을 습윤시켜 그라우트 혼합물을 형성하는 단계; 및
    그라우트 혼합물을 수분의 유입을 방지하는 컨테이너에 배치하는 단계
    를 포함하는 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 추가적인 양의 수지 혼합물, 골재 혼합물, 또는 이들의 조합을 혼합함으로써 그라우트 혼합물의 점도를 임의로 변화시키는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2019004924A (es) * 2016-10-28 2019-06-20 Wacker Chemie Ag Adhesivos para baldosas de polieter de silicona curables por condensacion.
JP6957435B2 (ja) * 2018-10-23 2021-11-02 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物
FR3088325B1 (fr) * 2018-11-09 2021-10-15 Bostik Sa Derives 1,3-oxathiolane-2-thione et leurs utilisations
JP6942388B2 (ja) * 2019-05-08 2021-09-29 株式会社大阪防水建設社 止水注入剤
CN111574931A (zh) * 2020-05-25 2020-08-25 上海牛元工贸有限公司 一种免砸砖堵漏的湿固化液体防水修复液
KR102261647B1 (ko) * 2021-04-12 2021-06-07 주식회사폴리체인 구도막 제거가 필요없는 방수 바닥재 시공 방법
US20240150242A1 (en) * 2022-11-08 2024-05-09 Lawrence S. Shapiro High Compressive Strength Polymer Grout and Method of Making
CN115572103A (zh) * 2022-11-10 2023-01-06 深圳市华越新材料有限公司 一种轻质建筑垃圾再生砂及其生产方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011110384A1 (de) 2010-03-12 2011-09-15 Henkel Ag & Co. Kgaa Fliesenkleber auf basis silan-modifizierter polymere

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4833178A (en) 1983-06-13 1989-05-23 Tile Council Of America, Inc. Composition and method for setting and grouting ceramic tile
US5976371A (en) 1997-12-09 1999-11-02 H.B. Fuller Licensing & Financing, Inc. White-opalescent adhesives for the preparation of bonded filters
DE19908562A1 (de) 1998-03-25 1999-10-07 Henkel Kgaa Polyurethan und polyurethanhaltige Zubereitung
DE10237271A1 (de) 2002-08-14 2004-03-04 Consortium für elektrochemische Industrie GmbH Polymermassen auf Basis alkoxysilanterminierter Polymere mit regulierbarer Härtungsgeschwindigkeit
DE10330288A1 (de) 2003-07-04 2005-02-03 Consortium für elektrochemische Industrie GmbH Alkoxysilanterminierte Prepolymere
DE10355318A1 (de) 2003-11-27 2005-06-23 Wacker-Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von organyloxysilylterminierten Polymeren
DE10358534A1 (de) * 2003-12-13 2005-07-14 Henkel Kgaa Adhäsionshemmung von Mikroorganismen durch nichtionische Tenside
DE102004003989B4 (de) 2004-01-26 2012-02-23 TPA Gesellschaft für Qualitätssicherung und Innovation GmbH Verwendung eines Kaltmischguts zum Ausfüllen von Fugen in Belägen von Verkehrsflächen, sowie ein Verfahren zum Verbinden unterschiedlicher Verkehrsflächen
DE102004038148A1 (de) * 2004-08-05 2006-03-16 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Herstellung von Emulsionen von hochviskosen Organopolysiloxanen
DE102005023050A1 (de) 2005-05-13 2006-11-16 Henkel Kgaa Wässrige, lagerstabile Emulsion α-silyl terminierter Polymere, deren Herstellung und Verwendung
DE102005029169A1 (de) 2005-06-23 2006-12-28 Wacker Chemie Ag Kontinuierliche polymeranaloge Umsetzung von reaktiven Silanmonomeren mit funktionalisierten Polymeren
CN1986644A (zh) 2005-12-21 2007-06-27 汉高股份两合公司 稳定的硅烷化聚合物乳液及其制备方法和应用
DE102007023932A1 (de) 2007-05-23 2008-11-27 Wacker Chemie Ag Phosphorverbindungen aufweisende vernetzbare Massen
ES2358719T3 (es) 2008-10-31 2011-05-13 Sika Technology Ag Composición de poliuretano que contiene alfa-silano con propiedades de material anisótropas.
DE102009022631A1 (de) 2009-05-25 2010-12-16 Evonik Goldschmidt Gmbh Härtbare Silylgruppen enthaltende Zusammensetzungen und deren Verwendung
DE102009028206A1 (de) 2009-08-04 2011-02-10 Henkel Ag & Co. Kgaa Haarbehandlungsmittel mit speziellen Polyethern und haarfestigenden Polymeren
WO2011046773A1 (en) 2009-10-13 2011-04-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Organosilane condensates
US8349068B2 (en) 2010-01-28 2013-01-08 Custom Building Products, Inc. Rapid curing water resistant composition for grouts, fillers and thick coatings
US8357238B2 (en) 2010-01-28 2013-01-22 Custom Building Products, Inc. Rapid curing water resistant composition for grouts, fillers and thick coatings
JP2014503464A (ja) * 2011-01-25 2014-02-13 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 硫黄セメント生成物
EP2508580A1 (en) 2011-04-04 2012-10-10 Custom Building Products, Inc. Rapid Curing Water Resistant Composition For Grouts, Fillers And Thick Coatings
DE102011081264A1 (de) * 2011-08-19 2013-02-21 Wacker Chemie Ag Vernetzbare Massen auf Basis von organyloxysilanterminierten Polymeren
JP6251692B2 (ja) 2012-02-28 2017-12-20 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ポリオルガノシロキサンと親水性成分とを含む剥離コーティングを備えたシーティング物品
DE102012214427A1 (de) 2012-08-14 2014-02-20 Wacker Chemie Ag Mehrkomponentige vernetzbare Massen auf Basis von organyloxy-silanterminierten Polymeren
DE102012223139A1 (de) * 2012-12-13 2014-06-18 Wacker Chemie Ag Vernetzbare Massen auf Basis von organyloxysilanterminierten Polymeren
US9328259B1 (en) 2015-02-09 2016-05-03 Wacker Chemical Corporation Elastomeric silicone emulsion for coating applications

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011110384A1 (de) 2010-03-12 2011-09-15 Henkel Ag & Co. Kgaa Fliesenkleber auf basis silan-modifizierter polymere

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Publication number Publication date
KR20170103939A (ko) 2017-09-13
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JP2018507294A (ja) 2018-03-15
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US20160230043A1 (en) 2016-08-11

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