(57)【要約】本発明は硬化性成分として少なくとも1つのラジカル硬化性樹脂を含有する樹脂成分（Ａ）と、樹脂成分（Ａ）のラジカル硬化性樹脂のための硬化剤を含有する硬化成分（Ｂ）とを含み、硬化成分（Ａ）および／または硬化成分（Ｂ）がさらなる成分として少なくとも１つの無機添加剤を含有する、２成分モルタル塊に関する。本発明によれば、無機添加剤は、少なくとも７．０μｍの平均粒径ｄ５０および４．０ｎｍ〜３０．０ｎｍの細孔径を有する遷移酸化アルミニウムを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化性成分として少なくともフリーラジカル硬化性樹脂を含有する樹脂成分（Ａ）と、樹脂成分（Ａ）のフリーラジカル硬化性樹脂用の硬化剤を含有する硬化剤成分（Ｂ）とを有し、樹脂成分（Ａ）および／または硬化剤成分（Ｂ）がさらなる成分として少なくとも１種の無機添加剤を含有する２成分モルタル化合物であって、無機添加剤が少なくとも７．０μｍの平均粒径ｄ５０および４ｎｍ〜３０ｎｍの細孔径を有する遷移アルミナを含むことを特徴とする２成分モルタル化合物。
【請求項２】
無機添加剤が、少なくとも遷移アルミナ、ならびに無機充填剤、水圧結合性または重縮合性無機化合物、改質剤およびそれらの混合物からなる群から選択される１種以上のさらなる物質を含むことを特徴とする、請求項１に記載のモルタル化合物。
【請求項３】
前記無機添加剤が、充填剤を含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のモルタル化合物。
【請求項４】
前記無機添加剤が、水圧結合性または重縮合性無機化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のモルタル化合物。
【請求項５】
無機添加剤が、さらなる無機改質剤を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のモルタル化合物。
【請求項６】
遷移アルミナがモルタル化合物中に０．５〜１０体積％の割合で存在することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のモルタル化合物。
【請求項７】
遷移アルミナの平均粒径ｄ５０が、少なくとも１２．０μｍであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のモルタル化合物。
【請求項８】
モルタル化合物の重合収縮が３．１％未満であ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モルタル化合物。
【請求項９】
遷移アルミナが１２０μｍまでの平均粒径ｄ５０を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のモルタル化合物。
【請求項１０】
遷移アルミナが４．５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の細孔径を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のモルタル化合物。
【請求項１１】
遷移アルミナを含む無機添加剤が、モルタル化合物の全重量に対して５０〜８０重量％の割合でモルタル化合物中に存在す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モルタル化合物。
【請求項１２】
前記フリーラジカル硬化樹脂が、ウレタン（メタ）アクリレート樹脂および／または（メタ）アクリレート変性エポキシ樹脂を含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のモルタル化合物。
【請求項１３】
樹脂成分（Ａ）が、フェノール化合物の群からの少なくとも１つの重合阻害剤、ならびに安定なフリーラジカルおよび／またはフェノチアジンの群からの任意選択で非フェノール化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のモルタル化合物。
【請求項１４】
重合阻害剤が、遷移アルミナに結合することができるフェノール化合物を含むことを特徴とする、請求項１３に記載のモルタル化合物。
【請求項１５】
硬化剤成分（Ｂ）が無水であることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のモルタル化合物。
【請求項１６】
前記樹脂成分（Ａ）が、
５〜４５重量％の割合のフリーラジカル硬化樹脂と、
０〜２５重量％の割合の反応性希釈剤と、
０〜３重量％の割合の促進剤と、
０〜５重量％の割合の重合阻害剤と、および
５０〜８０重量％の割合の少なくとも１種の無機添加剤と、
を含むことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載のモルタル化合物であって、
全ての割合の合計は１００重量％までであり、無機添加剤は少なくとも７μｍの平均粒径ｄ５０および４ｎｍ〜３０ｎｍの細孔径を有する少なくとも１つの遷移アルミナを含む、
モルタル化合物。
【請求項１７】
前記樹脂成分（Ａ）と前記硬化剤成分（Ｂ）とを混合して得られるモルタル化合物が、
５〜５０重量％の割合のフリーラジカル硬化樹脂と、
０〜２５重量％の割合の反応性希釈剤と、
０．５〜５重量％の有機過酸化物、
０〜０．５重量％の重合促進剤と、
少なくとも１種の遷移アルミナ２〜２０重量％の割合と、
１０〜７８重量％の割合のさらなる無機添加剤と、
０〜１０重量％の割合の水と、
を含むことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載のモルタル化合物であって、
化合物の全ての割合の合計は１００重量％までである、
モルタル化合物。
【請求項１８】
鉱物基材中に存在する、ねじ山付きアンカーロッド、鉄筋、ねじ山付きスリーブ、およびドリル穴中のねじなどの構造部品の化学的固定のための、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の２成分モルタル化合物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのフリーラジカル硬化性樹脂を含む樹脂成分（Ａ）と、樹脂成分（Ａ）の樹脂のための硬化剤成分（Ｂ）とを有する２成分モルタル化合物に関する。
【０００２】
本発明の主題はさらに、鉱物基材に作られたねじ山付きアンカーロッド、鉄筋、ねじ山付きスリーブ、およびドリル穴内のねじなどの構造部品を化学的に固定するためのモルタル化合物の使用である。
【背景技術】
【０００３】
コンクリート、天然岩石またはプラスターなどの鉱物基材におけるねじ山付きアンカーロッド、鉄筋、ねじ山付きスリーブおよびねじなどの構造部品のより確実な固定のために、固定すべき構造部品を受け入れるための穿孔された穴が、最初に鉱物基材に適切な寸法で穿孔される。次いで、穿孔された孔から穿孔ダストが除去され、樹脂成分が硬化剤成分と混合された後、２成分モルタル化合物が穿孔された孔に導入される。その後、締結されるべき構造部品は、モルタル化合物で満たされたドリル穴に導入され、調整される。樹脂成分と硬化剤成分との反応によりモルタル化合物が硬化した後、鉱物基材の構造部品のしっかりした把持が確立される。
【０００４】
このように固定された構造部品の荷重支持能力は、通常は内部変数および外部変数として分類されるいくつかの影響変数に依存する。内部影響変数はモルタル化合物の化学組成、モルタル化合物が製造されるプロセス、およびモルタル化合物のパッケージングを含み、モルタル化合物のパッケージングは、典型的には２つの別個の容器に存在する成分を含む。
【０００５】
外部の影響変数は、とりわけ、穿孔された穴が洗浄される方法、鉱物基材、例えばコンクリートの品質、その湿り度および温度、ならびに穿孔された穴が生成される方法を含む。
【０００６】
特許文献１および特許文献２から、フリーラジカル重合により硬化するウレタン（メタ）アクリレート樹脂をベースとする２成分モルタル化合物が知られている。
【０００７】
フリーラジカル硬化反応性樹脂をベースとするモルタル化合物は先行技術で知られており、化学結合アンカーとして使用され、乾燥および湿式ドリル穴においてすでに良好な荷重定格を示す。しかし、反応性樹脂の硬化中に生じる重合収縮は、モルタル体積の減少をもたらす。それにより、接合されたアンカーの性能の低下が起こり得る。
【０００８】
それ故、公知の先行技術と比較して、穿孔された穴において良好な接着性を有し、加工が容易であり、かつ改善された機械的特性を有する2成分モルタル化合物に対するさらなる必要性が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０４３２０８７号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０５８９８３１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特に、本発明の目的は化学結合アンカーとして使用でき、耐久性に優れた荷重定格を有する、フリーラジカル硬化反応性樹脂をベースとするモルタル化合物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
驚くべきことに、この目的は、請求項１に記載の２成分モルタル化合物によって解決されることが見出された。
【００１２】
本発明のモルタル化合物の好ましい実施形態は、任意に互いに組み合わせることができる従属請求項に明記されている。
【００１３】
本発明の主題はさらに、鉱物基材、好ましくはコンクリートに存在する、ねじ山付きアンカーロッド、鉄筋、ねじ山付きスリーブ、およびドリル穴内のねじなどの構造部品を化学的に固定するための化合物の使用である。
【００１４】
その一般的な形態において、本発明は硬化性成分としてフリーラジカル硬化樹脂を含有する樹脂成分（Ａ）と、樹脂成分（Ａ）のフリーラジカル硬化樹脂のための硬化剤を含有する硬化剤成分（Ｂ）とを有する２成分モルタル化合物を含み、樹脂成分（Ａ）および／または硬化剤成分（Ｂ）は、さらなる成分として少なくとも１つの無機添加剤を含有する。本発明によれば、無機添加剤は、少なくとも７．０μｍの平均粒径ｄ５０および４．０ｎｍ〜３０ｎｍの範囲の細孔径を有する遷移アルミナを含む。
【００１５】
乾燥、清浄ドリル穴、および半清浄および／または湿式ドリル穴の両方において、本発明の２成分モルタルコンパウンドを使用する構造部品の固定は高い荷重定格をもたらし、これは、従来のコンパウンドと比較して有意に増加し、さらに、長期間にわたって安定なままである。
【００１６】
驚くべきことに、遷移アルミナの使用は、選択された範囲の細孔径と組み合わせた特定の平均粒径から出発して、コランダムなどの他のアルミナ、または多孔質シリカゲルなどの高比表面積を有する充填剤では達成されない重合収縮の有意な減少をもたらす。重合収縮を低減する遷移アルミナを用いた場合、化合物の硬化曲線は変化しない。唯一の違いは、硬化の開始までの時間が短いことである。
【００１７】
本発明の意味において、「２成分モルタル化合物」は硬化性樹脂成分および樹脂成分のための硬化剤成分からなるモルタル化合物として理解され、ここで、樹脂成分および硬化剤成分は互いから分離されて貯蔵され、その結果、貯蔵の間に硬化剤成分と樹脂成分との反応は起こらない。反応性樹脂の硬化は、モルタル化合物の使用直前に硬化剤成分を反応性樹脂と混合することによって開始される。
【００１８】
遷移アルミナは、熱力学的に安定なコランダム相（αアルミナ）には存在しないアルミナである。α−アルミナは、バイエライトのベーマイトのような水酸化アルミニウムを１０００℃を超える高温に加熱することによって形成される。他方、より低い焼成温度では、いわゆる遷移アルミナが形成され、その結晶相は焼成温度および出発材料に依存して変化し得る。遷移アルミナは、高い多孔性および高い比表面積を有する。さらに、遷移アルミナは触媒特性を有し、化学吸着によって分子を吸着することができるので、遷移アルミナも活性であると記載されている。
【００１９】
平均粒径ｄ５０は、調べた試料中の全粒子の５０％が表示されたｄ５０値より小さい粒径分布の中央値として理解される。
【００２０】
「細孔径」は、窒素吸着および脱着によって試料中で測定される最も頻度の高い細孔径を意味する。
【００２１】
好ましくは、無機添加剤が少なくとも１つの遷移アルミナ、ならびに無機充填剤、水圧結合性または重縮合性無機化合物、改質剤およびそれらの混合物からなる群から選択されるさらなる物質を含む。
【００２２】
特に好ましくは、無機添加剤が樹脂成分（Ａ）および/または硬化剤成分（Ｂ）に含有され得る充填剤を含む。適切な充填剤の例は、石英、ガラス、コランダム、磁器、石器類、重桁（heavy spar）、軽桁（light spar）、石膏、タルクおよび／またはチョーク、ならびに砂、小麦粉または成形体の剤形の、好ましくは繊維またはビーズの剤形の、それらの混合物である。
【００２３】
本発明のさらに好ましい実施形態によれば、無機添加剤は、水硬性または重縮合性の無機化合物、例えばセメントまたは石膏、好ましくは酸化鉄を含まないセメントまたは酸化鉄を含まないセメント、例えばアルミン酸セメントをさらに含む。水硬性または重縮合性無機化合物は、硬化剤成分（Ａ）に含まれることが好ましい。この場合、硬化剤成分（Ｂ）は、硬化剤および硬化剤の可塑化のために任意に含有される水だけでなく、水圧結合性または重縮合性無機化合物の硬化のための追加の水も含む。
【００２４】
最後に、樹脂成分（Ａ）および／または硬化剤成分（Ｂ）中の無機添加剤は、増粘剤、可塑剤およびチキソトロープ剤、例えば沈降またはヒュームドシリカ、ベントナイトおよび／またはカオリンなどのなおさらなる無機改質剤を含有することができる。
【００２５】
好ましい実施形態によれば、遷移アルミナは、モルタル化合物中に０．５〜１０体積%、好ましくは１〜８体積％の割合で存在する。遷移アルミナの割合が０．５体積％より小さい場合、重合収縮の顕著な減少は達成されない。遷移アルミナの割合が１０体積％より高い場合、モルタル化合物の重合収縮が再び増加し、化合物の加工がより困難になることがある。
【００２６】
遷移アルミナの平均粒径ｄ５０は、好ましくは少なくとも１２．０μｍ、好ましくは少なくとも１４．０μｍ、さらに好ましくは少なくとも２５．０μｍ、特に好ましくは少なくとも３５μｍである。示された平均粒径ｄ５０を有する遷移アルミナの使用によって、モルタル化合物の重合収縮は、３％未満、好ましくは２．５％未満、さらに好ましくは２％未満、またはさらには１％未満まで減少させることができる。
ここで、以下において、重合収縮とは、硬化前後のモルタル床の厚さ変化率を意味する。平均粒径のさらなる増加は、もはや重合収縮に実質的に影響を及ぼさないように思われる。したがって、平均粒径ｄ５０の上限は、易流動性およびモルタル化合物の処理の観点から自由に選択され得る。
【００２７】
好ましくは、１２０μｍまでの平均粒径ｄ５０を有する遷移アルミナが使用される。
【００２８】
さらなる好ましい実施形態によれば、本発明のモルタル化合物に使用される遷移アルミナは、４ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の細孔径を有する。非多孔性α−アルミナは、重合収縮の減少を示さない。同様に、３０ｎｍより大きい細孔径を有する遷移アルミナは匹敵する平均粒径ｄ５０を有するが、より小さい細孔径を有するものよりも、重合収縮のより弱い減少を示す。
【００２９】
遷移アルミナを含む無機添加剤は、化合物の全重量に対して５０〜８０重量％の割合でモルタル化合物中に存在してもよい。無機添加剤が８０重量％より高い割合で存在する場合、高充填化合物の高い粘度のために、均質な混合もはや達成できないので、化合物もはや確実に処理することができない。低充填化合物は実際に原則的に使用できるが、あまり好ましくない。
【００３０】
モルタル化合物の成分（Ａ）中のフリーラジカル硬化樹脂は、好ましくはウレタン(メタ)アクリレート樹脂および／または（メタ）アクリレート変性エポキシ樹脂を含む。
【００３１】
適当なウレタン（メタ）アクリレート樹脂を製造するために、少なくとも二官能性イソシアネートを１種以上のヒドロキシ官能性エチレン性不飽和化合物、特にヒドロキシ官能性（メタ）アクリル化合物と反応させることができる。
【００３２】
ウレタン(メタ)アクリレート樹脂を製造するための少なくとも二官能性イソシアネートは、芳香族イソシアネート、脂肪族イソシアネート、特に脂環式イソシアネートおよびイソシアネート基含有プレポリマーセインであってよく、これらは互いに混合して使用してもよい。
【００３３】
適切な脂肪族および芳香族イソシアネートの例には、ｍ−フェニレンジイソシアネート、トルイレン−２，４−ジイソシアネート、トルイレン−２，６−ジイソシアネート、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート、テトラメチレン−１，４−ジイソシアネート、シクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、ヘキサヒドロトリレンジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、メトキシフェニル−２，４−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４'−ジイソシアネート、４，４'−ビフェニレンジイソシアネート、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、３，３'−ジメチルジフェニルメタン−４，４'−ジイソシアネート、４，４'，４”−トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（ＰＭＤＩ） 、トルイレン−２，４，６−トリイソシアネートおよび４，４'−ジメチルジフェニルメタン−２，２'、５，５'−テトライソシアネートが含まれる。
【００３４】
ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネートおよびそれらの混合物は集合的にＭＤＩとして知られており、すべて使用することができる。トルイレン−２，４−ジイソシアネート、トルイレン−２，６−ジイソシアネート及びそれらの混合物は一般にＴＤＩとして知られており、全てを同様に使用することができる。
【００３５】
好ましくは、ポリイソシアネートがジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリマージフェニルメタンジイソシアネート（ＰＭＤＩ）、トルイレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ヘキサンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）およびそれらの混合物からなる群から選択される。
【００３６】
化学量論的過剰の任意の所望のポリイソシアネートと、鎖延長剤としてのイソシアネート反応性化合物との反応によって製造されるイソシアネートプレポリマーも、場合によっては上記の芳香族および脂肪族イソシアネートとの混合物で使用することができる。
【００３７】
このような鎖延長剤の例は、二価アルコール、例えばエタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびポリエチレングリコール、プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールおよびポリプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールおよびジエタノールアミンである。さらに、ビスフェノールＡおよびビスフェノールＦのような芳香族アルコールまたはそれらのエトキシル化生成物、水素化生成物および／またはハロゲン化生成物、グリセロール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールおよびペンタエリスリトールのような高級アルコール、例えば脂肪族または芳香族オキシランおよび／または高級環状エーテルのオリゴマーのようなヒドロキシル基含有ポリエーテル、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、スチレンオキシドおよびフラン、例えばビスフェノールＡおよびＦのポリエーテルのような芳香族構造単位を主鎖に含むポリエーテル、アジピン酸、フタル酸、テトラ - もしくはヘキサヒドロフタル酸、ＨＥＴ酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸およびセバシン酸などのそれらの無水物のような、上記のアルコールおよびジカルボン酸とのポリエーテルに基づくヒドロキシル基含有ポリエステルである。
【００３８】
芳香族構造単位を有する鎖延長剤は、樹脂の鎖を補強するために使用される。フマル酸などの不飽和構造単位を有するヒドロキシル化合物は、硬化中の架橋密度を増加させるために使用することができる。鎖延長剤としての分岐または星形ヒドロキシル化合物、特に三価および高価アルコール、ならびにそれらの構造単位を含有するポリエーテルおよび/またはポリエステルは、樹脂に低い粘度および反応性希釈剤中での改善された溶解性を付与する分岐または星形ウレタン(メタ)アクリレートを生じる。
【００３９】
樹脂成分（Ａ）のウレタン（メタ）アクリレート樹脂を製造するためのヒドロキシ官能性（メタ）アクリル化合物は好ましくは（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、例えば、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、ポリオキシプロピレン(メタ)アクリレート、またはペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレートおよびネオペンチルグリコールモノ（メタ）アクリレートのような多価アルコールのヒドロキシル基含有（メタ）アクリル酸エステルである。
【００４０】
本明細書および以下で使用される「（メタ）アクリル」または「（メタ）アクリル」という名称は、アクリル基およびメタクリル基の両方がこの名称によって理解されることを意味する。
【００４１】
少なくとも二官能性イソシアネートとヒドロキシ官能性エチレン性不飽和化合物との反応は、こうして得られた樹脂成分（Ａ）のフリーラジカル重合性樹脂が実質的にイソシアネート基を含まないように起こる。ここで、本質的に遊離とは、樹脂が２％未満、好ましくは１％未満、特に好ましくは０．３％未満のＮＣＯ含有量を有することを意味する。この目的のために、ヒドロキシ官能性エチレン性不飽和化合物は、イソシアネート基に対して化学量論的に過剰に使用される。
【００４２】
さらなるフリーラジカル重合性樹脂の例として、ビニルエステル、エポキシ（メタ）アクリレート、不飽和ポリエステル樹脂およびそれらの混合物を、単独で、または上記の（ポリ）ウレタン（メタ）アクリレートと一緒に使用することができる。
【００４３】
不飽和ポリエステル樹脂は、ｏ−フタル酸および／またはイソフタル酸、マレイン酸およびフマル酸のような不飽和ジカルボン酸を二価アルコールと反応させることによって得られる。
【００４４】
エポキシ（メタ）アクリレートとして、通常、（メタ）アシル酸とビスフェノールＡ、ビスフェノールＦまたはノボラックのグリシジルエーテルとの縮合物が使用される。
【００４５】
フリーラジカル重合性樹脂は、モルタル化合物中に１０〜３５重量％の割合で存在することが好ましい。
【００４６】
本発明の好ましい実施形態によれば、樹脂成分（Ａ）は、上記のすべての実施形態においてさらなる成分として少なくとも１つのエチレン性不飽和基を有する少なくとも１つの反応性希釈剤を含有する。適切な反応性希釈剤は、特に（メタ）アクリレート化合物ならびにアリルおよびビニル化合物である。
【００４７】
適切な反応性希釈剤は、欧州特許出願公開第１９３５８６０号明細書および独国特許出願公開第１９５３１６４９号明細書に記載されている。好ましくは、樹脂混合物は、反応性希釈剤として（メタ）アクリル酸エステルを含み、ここで脂肪族または芳香族のＣ５〜Ｃ１５（メタ）アクリレートが特に好ましく選択される。
【００４８】
適切な例としては、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、１，２−エタンジオールジ−（メタ）アクリレート、１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，２−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート（ＢＤＤＭＡ）、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、フェネチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、エチルトリグリコール（メタ）アクリレート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノメチル（Ｎ）（メタ）アクリレート、アセトアセトキシエチル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレートおよび／またはトリシクロペンタジエニルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ（メタ）アクリレート、ノボラックエポキシジ（メタ）アクリレート、ジ−［（メタ）アクリロイル−マレオイル］−トリシクロ−５．２．１．０２，６−デカン、ジシクロペンテニルオキシエチルクロトネート、３−（メタ）アクリロイル−オキシメチル−トリシロ−５．２．１．０．２．６−デカン、３−（メタ）シクロペンタジエニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレートおよびデカリル−２−（メタ）アクリレート、ＰＥＧ２００ジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ソルケタール（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、フェノキシエチルジ（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレートなどのＰＥＧジ（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレートおよびノルボルニル（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００４９】
原則として、他の慣用のフリーラジカル重合性化合物、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、アルキル化スチレン、例えば、ｔ−ブチルスチレン、ジビニルベンゼンおよびアリル化合物を単独で、または（メタ）アクリル酸エステルとの混合物で使用することもでき、標識しないそれらの代表物が好ましい。
【００５０】
特に好ましい反応性希釈剤は、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレートおよびブタンジオール−１，２−ジ（メタ）アクリレートである。
【００５１】
反応性希釈剤は一方ではフリーラジカル重合性樹脂のための溶媒として、他方では樹脂成分のフリーラジカル重合に関与するコモノマーとして使用される。反応性希釈剤の使用は、硬化モルタル化合物の鉱物基材および/または固定すべき構造部品の表面への接着のさらなる改善をもたらす。
【００５２】
反応性希釈剤はモルタル化合物中に、好ましくは０〜２５重量%、特に好ましくは４〜２５重量％の割合で存在する。全てのフリーラジカル重合性化合物はモルタル化合物中に、好ましくは多くとも５０重量％までの割合で存在する。反応性希釈剤対フリーラジカル硬化樹脂の重量比は、好ましくは２：１〜１：５、好ましくは２：１〜１：２の範囲であり得る。
【００５３】
本発明のさらに好ましい実施形態によれば、樹脂成分（Ａ）は、硬化剤のための少なくとも１つの促進剤を含有する。樹脂混合物に通常添加される好適な促進剤は、当業者に知られている。これらは、例えば、アミン、好ましくは第三級アミンおよび／または金属塩である。
【００５４】
適切なアミンは以下の化合物の中から選択され、例えば、米国特許出願公開第２０１１０７１２３４号明細書に記載されている：ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、イソブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、ジイソブチルアミントリ−イソブチルアミン、ペンチルアミン、イソペンチルアミン、ジイソプロピルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、アミノエタノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミノヘキサノール、エトキシアミノエタン、ジメチル−（２−クロロエチル）アミン、２−エチルヘキシルアミン、ビス−（２−クロロエチル）アミン、２−エチルヘキシルアミン、ビス−（２−エチルヘキシル）アミン、Ｎ−メチルステアリルアミン、ジアルキルアミン、エチレンジアミン、Ｎ．Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、パーメチルジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、１，２−ジアミノプロパン、ジ−プロピレントリアミン、トリプロピレントリアミン、１，４−ジアミノブタン、１，６−ジアミノヘキサン、４−アミノ−１−ジエチルアミノペンタン、２，５−ジアミノ−２，５−ジメチルヘキサン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエタノール、２−（２−ジエチルアミノエトキシ）エタノール、ビス−（２−ヒドロキシエチル）−オレイルアミン、トリス−［２−（２−ヒドロキシ−エトキシ）−エチル］アミン、３−アミノ−１−プロパノール、メチル−（３−アミノプロピル）エーテル、エチル−（３−アミノプロピル）エーテル、１，４−ブタンジオール−ビス（３−アミノプロピルエーテル）、３−ジメチルアミノ−１−プロパノール、１−アミノ−２−プロパノール、１−ジエチルアミノ−２−プロパノール、ジイソプロパノールアミン、メチル−ビス−（２−ヒドロキシプロピル）アミン、トリス−（２−ヒドロキシプロピル）アミン、４−アミノ−２−ブタノール、２−アミノ−２−メチルプロパノール、２−アミノ−２−メチル−プロパンジオール、２−アミノ−２−ヒドロキシメチルプロパンジオール、５−ジエチルアミノ−２−ペンタノン、３−メチルアミノ−プロピオン酸ニトリル、６−アミノヘキサン酸、１１−アミノウンデカン酸、６−アミノヘキサン酸エチルエステル、１１−アミノヘキサン酸イソプロピルエステル、シクロヘキシルアミン、Ｎ−メチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、Ｎ−エチルシクロヘキシルアミン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス−（２−ヒドロキシエチル）シクロヘキシルアミン、Ｎ−（３−アミノプロピル）シクロヘキシルアミン、アミノメチルシクロヘキサン、ヘキサヒドロトルイジン、ヘキサヒドロベンジルアミン、アニリン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアニリン、イソブチルアニリン、トルイジン、ジフェニルアミン、ヒドロキシエチルアニリン、ビス−（ヒドロキシエチル）アニリン、クロロアニリン、アミノフェノール、アミノ安息香酸およびそのエステル、ベンジルアミン、ジベンジルアミン、トリベンジルアミン、メチルジベンジルアミン、α−フェニルエチルアミン、キシリジン、ジイソプロピルアニリン、ドデシルアニリン、アミノナフタレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノナフタレン、Ｎ，Ｎ−ジベンジルナフタレン、ジアミノシクロヘキサン、４，４−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン、ジアミノ−ジメチル−ジシクロヘキシルメタン、フェニレンジアミン、キシリレンジアミン、ジアミノビフェニル、ナフタレンジアミン、トルイジン、ベンジジン、２，２−ビス−（アミノフェニル）プロパン、アミノアニソール、アミノチオフェノール、アミノジフェニルエーテル、アミノクレゾール、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−フェニルモルホリン、ヒドロキシエチルモルホリン、Ｎ−メチルピロリジン、ピロリジン、ピペリジン、ヒドロキシエチルピペリジン、ピロール、ピリジン、キノリン、インドール、インドレニン、カルバゾール、ピラゾール、イミダゾール、チアゾール、ピリミジン、キノキサリン、アミノモルホリン、ジモルホリンエタン、［２，２，２］−ジアザビシクロオクタンおよびＮ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジンである。
【００５５】
好ましいアミンは、アニリン誘導体およびＮ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシアルキル）アリールアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アニリン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシプロピル）アニリン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシプロピル）トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス（３−メタクリロイル−２−ヒドロキシプロピル）−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジブトキシヒドロキシプロピル−ｐ−トルイジンおよび４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ジフェニルメタンなどのＮ、Ｎ−ビスアルキルアリールアミンである。
【００５６】
Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシアルキル）アニリンとジカルボン酸との重縮合によって、またはエチレンオキシドおよびこれらのアミンの重付加によって得られるようなポリマーアミンも同様に、促進剤として好適である。
【００５７】
適切な金属塩は例えば、オクタン酸コバルトまたはナフテン酸コバルト、ならびにバナジウム、カリウム、カルシウム、銅、マンガンまたはジルコニウムカルボキシレート（カルボン酸）である。
【００５８】
樹脂混合物は、特に遷移金属化合物が促進剤として使用される場合、共促進剤をさらに含むことができる。選択された遷移金属化合物に応じて、当業者は、所望の硬化特性を達成するために適切な共促進剤を選択することができる。
【００５９】
コバルト化合物が促進剤として使用される場合、共促進剤は、好ましくはアミンおよび/または１，３−ジオキソ化合物である。銅化合物が促進剤として使用される場合、共促進剤は、好ましくはアミン、アセトアミド、カリウム塩、イミダゾールおよび／または没食子酸塩またはそれらの混合物である。マンガン化合物が促進剤として使用される場合、共促進剤は、好ましくは１，３−ジオキソ化合物、チオールおよび/またはカリウムもしくはリチウム塩またはそれらの混合物である。鉄化合物が促進剤として使用される場合、共促進剤は好ましくは１，３−ジオキソ化合物および／またはチオールであり、好ましくはアルカリ金属塩と組み合わせられる。適切な１，３−ジオキソ化合物は、アセチルアセトン、アセトアセテートおよびアセトアセトアミドである。
【００６０】
促進剤および／または共促進剤は、好ましくはモルタル化合物中に０〜３重量％、好ましくは０．０１〜２重量％の割合で含有される。
【００６１】
さらに、樹脂成分（Ａ）は早すぎる重合に対する樹脂混合物の安定化のため、およびゲル化時間の調整のために、好ましくはモルタル化合物の全重量に対して０〜０．５重量％の割合で、１種以上の慣用の重合阻害剤を含有することができる。ラジカル重合性化合物に通常使用される、当業者に知られているような重合阻害剤は、重合阻害剤として好適である。
【００６２】
好ましくはモルタル化合物、特に樹脂成分（Ａ）はフェノール化合物の群からの少なくとも１種の重合阻害剤、ならびに場合により非フェノール化合物、例えば安定なフリーラジカルおよび/またはフェノチアジンを含む。
【００６３】
２−メトキシフェノール、４−メトキシフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，４，６−トリメチルフェノール、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、４，４’−チオ−ビス（３−メチル−６− ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−イソプロピリデンジフェノール、６，６’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４，４’−ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、２，２’−メチレン−ジ−ｐ−クレゾール、４−ｔｅｒｔ−ブチルピロカテコール、４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルピロカテコールのようなピロカテコールおよびブチルピロカテコール、ヒドロキノン、２−メチルヒドロキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、２，６−ジメチルヒドロキノン、２，３，５−トリメチルヒドロキノンのようなヒドロキノン、ベンゾキノン、２，３，５，６−テトラクロロ−１，４−ベンゾキノン、メチルベンゾキノン、２，６−ジメチルベンゾキノン、ナフトキノン、またはそれらの２種以上の混合物は、しばしば市販のフリーラジカル硬化反応性樹脂の成分であるフェノール重合阻害剤とみなすことができる。
【００６４】
フェノチアジン、例えばフェノチアジンおよび/またはその誘導体もしくは組合せ、または安定な有機フリーラジカル、例えばガルビノキシルおよびＮ−オキシルフリーラジカルは、好ましくは非フェノール性重合阻害剤とみなすことができる。
【００６５】
独国特許出願公開第１９９５６５０９号明細書に記載されているように、適切な安定なＮ−オキシルフリーラジカル（ニトロキシルフリーラジカル）は、１−オキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、１−オキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−オール（ＴＥＭＰＯＬとしても知られる）、１−オキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−オン（ＴＥＭＰＯＮとしても知られる）、１−オキシ−２，２，２，６，６−テトラメチル−４−カルボキシル−ピペリジン（同様に４−カルボキシ−ＴＥＭＰＯとして知られる）、１−オキシ−２，２，５，５−テトラメチルピロリジン、１−オキシ−２，２，５，５−テトラメチル−３−カルボキシピロリジン（３−カルボキシ−ＰＯＲＸＹＬとしても知られる）、 アルミニウム−Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、ジエチルヒドロキシルアミンの中から選択することができる。
【００６６】
さらに、独国特許第１０２０１１０７７２４８号明細書に記載されているように、好適なＮ−オキシル化合物は、アセトアルドキシム、アセトンオキシム、メチルエチルケトンオキシム、サリチルアルドキシム、ベンゾオキシム、グリオキシム、ジメチルグリオキシム、アセトン−Ｏ−（ベンジルオキシカルボニル）オキシムなどのオキシムである。さらに、ヒドロキシル基に対してパラ位で置換されたピリミジノールまたはピリジノール化合物を重合阻害剤として使用することができる。
【００６７】
所望の特性および樹脂混合物の使用に応じて、重合阻害剤は、単独で、またはそれらの２つ以上の組合せとして用いることができる。
【００６８】
特定の実施形態によれば、モルタル化合物は遷移アルミナに結合することができ、したがって、モルタル化合物に含まれる遷移アルミナとの相互作用による重合収縮の減少に有利に働くフェノール重合阻害剤を含む。
【００６９】
フェノール化合物が遷移アルミナに結合する能力は、ＨＰＬＣ調査によって決定することができる。この目的のために、フェノール化合物を１，４−ブタンジオールジメタクリレート（ＢＤＤＭＡ）に溶解し、０．５％溶液（ｗ／ｗ）を形成する。
この溶液の一部をＨＰＬＣ測定のための参照試料として使用する。調べるアルミナ６ｇを溶液２５ｇに加え、スピードミキサーで混合し、１時間放置する。次いで、上清および参照サンプルのほぼ等量を、約１ｍＬのアセトニトリルに取り、水／アセトニトリルを溶離剤として使用して、ＨＰＬＣカラム（Ｒｅｐｒｏｓｉｌ−ＰｕｒＴＭ Ｃ−１８ ＡＱ、５μｍ）上で分離する。
【００７０】
このようにして得られたクロマトグラムを、ＢＤＤＭＡピークに対して正規化する。フェノール化合物は調べた試料のクロマトグラムにおけるフェノール化合物の最大ピーク高さが、参照試料における最大ピーク高さの最大２０％以下、好ましくは最大１０％以下であるとき、遷移アルミナに結合することができる。
【００７１】
遷移アルミナに結合することができる好ましいフェノール重合阻害剤は特に、２つ以上のヒドロキシ基を有する立体障害のないフェノール、特に好ましくはヒドロキノン、置換ヒドロキノン、例えば４−メトキシフェノール、ベンゾキノンおよびピロカテコール、ならびにｔｅｒｔ−ブチルピロカテコール、４−メチルピロカテコール、３，５−自−ｔｅｒｔ−ブチルピロカテコールおよび３，４ジヒドロキシベンズアルデヒドなどのそれらの誘導体である。
【００７２】
全く特に好ましくは、前述のフェノール重合阻害剤がモルタル化合物の安定化のために、ニトロキシル化合物と一緒に、特にＮ−オキシルフリーラジカルとしても知られる安定なニトロキシルフリーラジカルと一緒に使用される。独国特許第１９５３１６４９号明細書に記載されているような、ピペリジニル−Ｎ−オキシルまたはテトラヒドロピロール−Ｎ−オキシルなどのＮ−オキシルフリーラジカルが好ましい。
【００７３】
特に好ましくは、４−ヒドロキシ−２,２,６,６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル(以下、Ｔｅｍｐｏｌと称する)がモルタル化合物の安定化のための追加の重合阻害剤として使用される。
【００７４】
最後に、モルタル化合物は例えば、欧州特許出願公開第２３７１７８２号明細書および国際公開第２０１１／０７２７８９号から当業者に知られているように、シラン化合物に基づくプライマーなどのさらに別の有機添加剤を含有することができる。
【００７５】
本発明の２成分モルタル化合物の硬化剤成分（Ｂ）に含まれる硬化剤は樹脂成分（Ａ）のフリーラジカル重合性樹脂のために、好ましくは少なくとも１つの有機過酸化物、例えば過酸化ジベンゾイル、過酸化メチルエチルケトン、過安息香酸tert−ブチル、過酸化シクロヘキサノン、過酸化ラウリル、過酸化クメンヒドロペルオキシドおよび／またはｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエートを含む。
【００７６】
有機過酸化物は、好ましくは特に可塑化剤としての水および／または溶媒の添加によって、可塑化される。適切な硬化剤成分は当業者に既知であり、市場で入手可能である。
【００７７】
適切な粘度の調整のために、硬化剤成分（Ｂ）は、ある割合のさらなる無機充填剤および改質剤、例えばチキソトロピー剤を含有する可能性がある。
【００７８】
本発明によれば、硬化剤が不活性充填剤によって可塑化される無水硬化剤成分を使用することが好ましい。このような硬化剤成分は例えば、Akzo NobelのPerkadox（登録商標）の商品名で入手可能である。無水硬化剤成分の使用は遷移アルミナとピロカテコールまたはピロカテコール誘導体を重合阻害剤として使用する間の相乗的相互作用のさらなる増強に寄与し、その結果、モルタル化合物の重合収縮は、小さい割合の遷移アルミナで既にさらに減少させることができる。
【００７９】
本発明の２成分モルタル化合物は好ましくはケーシング、カートリッジまたはホイルバッグ内に保持され、これらはそれらが互いに分離された２つ以上のチャンバーを含むことを示すように標識され、モルタル化合物の樹脂成分（Ａ）および硬化剤成分（Ｂ）は反応を阻害するために互いに分離されて配置される。
【００８０】
本発明の２成分乳鉢化合物の樹脂成分（Ａ）は、好ましくは以下の組成を有することができる：
５〜４５重量％の割合のフリーラジカル硬化樹脂；
０〜２５重量％の割合の反応性希釈剤；
０〜３重量％の割合の促進剤；
０〜５重量％の割合の重合阻害剤；および
５０〜８０重量％の割合の少なくとも１つの無機添加剤；
ここで、全ての割合の合計は１００重量％までであり、無機添加剤は少なくとも７μｍの平均粒径ｄ５０を有する少なくとも１種の遷移アルミナを含む。
【００８１】
遷移アルミナは好ましくは少なくとも１２μｍ、さらに好ましくは少なくとも１４μｍまたは少なくとも２５μｍ、特に好ましくは少なくとも３５μｍの平均粒度を有し、平均粒度の上限は好ましくは１２０μｍまでであり得る。
【００８２】
本発明によれば、遷移アルミナの平均細孔径は、４ｎｍ〜３０ｎｍ、好ましくは４．５ｎｍ〜２０ｎｍ、特に好ましくは４．５ｎｍ〜１５ｎｍの範囲にある。
【００８３】
樹脂成分（Ａ）中の遷移アルミナの割合は、好ましくは０．５〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量％の範囲にある。
【００８４】
硬化剤成分（Ｂ）は、好ましくは１０〜２５重量％の割合の硬化剤、４５〜９０重量％の割合の充填剤および改質剤、および０〜３０重量％の割合の水を含む。
【００８５】
モルタル化合物の適用のために、樹脂成分（Ａ）および硬化剤成分（Ｂ）は互いに混合され、樹脂成分（Ａ）対硬化剤成分（Ｂ）の重量比は、樹脂成分が硬化剤成分と混合された後に確実に硬化するように選択される。樹脂成分（Ａ）中の重合阻害剤および硬化剤成分（Ｂ）中のフレグマ化剤の割合によって、混合物のゲル化時間、したがって混合化合物の加工に利用可能な時間を調節することができる。好ましくは、樹脂成分（Ａ）対硬化剤成分（Ｂ）の重量比は４：１〜７：１の範囲にあり、フリーラジカル硬化樹脂と反応性希釈剤との重量比は１０：１〜１５：１の範囲にある。
【００８６】
本発明の２成分モルタル化合物は、有利には以下の樹脂成分（Ａ）および硬化剤成分（Ｂ）の全組成を有することができる：
５〜５０重量％の割合のフリーラジカル硬化樹脂；
０〜２５重量％の割合の反応性希釈剤；
有機過酸化物０．５〜５重量％、
重合促進剤０〜０．５重量％の割合；
２〜２０重量％の割合の少なくとも１種の遷移アルミナ；
１０〜７８重量％の割合のさらなる無機添加剤；および
０〜１０重量％の割合の水。
【００８７】
化合物の全ての割合の合計は、合計で１００重量％までである。
【００８８】
本発明によれば、遷移アルミナは、少なくとも７μｍ、好ましくは少なくとも１２μｍ、さらに好ましくは少なくとも１４μｍまたは少なくとも２５μｍ、特に好ましくは少なくとも３５μｍの平均粒径ｄ５０を有する。
【００８９】
本発明によれば、遷移アルミナの平均細孔径は、４ｎｍ〜３０ｎｍ、好ましくは４．５ｎｍ〜２０ｎｍ、特に好ましくは４．５ｎｍ〜１５ｎｍの範囲にある。
【００９０】
モルタル化合物中の遷移アルミナの割合は、好ましくは０．５〜１５重量％、好ましくは１〜１０重量％の範囲にある。
【発明の効果】
【００９１】
意図したような適用のために、樹脂成分（Ａ）および硬化剤成分（Ｂ）は別々のチャンバーから空にされ、そして適切な装置（例えば、スタティックミキサー、スピードミキサーまたは溶解機）中で混合される。次いで、樹脂成分（Ａ）と硬化剤成分（Ｂ）との混合物を、公知の射出装置によって、予め清浄にしたドリル穴に導入する。次いで、固定されるべき構造部品は、モルタル化合物に挿入され、調整される。硬化剤成分（Ｂ）の硬化剤は樹脂成分（Ａ）のフリーラジカル重合を開始し、その結果、モルタル化合物は、環境条件下で数時間以内に硬化する。
【００９２】
したがって、本発明の主題は、鉱物基材、好ましくはコンクリートに存在する構造部品、特にねじ山付きアンカーロッド、鉄筋、ねじ山付きスリーブ、およびドリル穴内のねじの化学固定のための本発明の２成分モルタル化合物の使用でもある。
【００９３】
本発明の更なる利点は、添付の図面を参照した好ましい実施形態の以下の説明から明らかになるのであろう。図面は、以下の通りである：
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】図１は、重合収縮を遷移アルミナの平均粒径の関数として示す図である；
【図２】図２は、鋼スリーブ試験で測定された、モルタル化合物の結合強度を鋼スリーブのアンダーカット深さの関数として示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００９５】
使用アルミナの調査
【００９６】
結晶相
使用したアルミナの結晶相をＸ線回折により測定した。Ｘ線はＣｕ Ｘ線管を用いて発生させた。結晶相の定性的および定量的分析に必要な構造モデルは、ＰＤＦファイル（粉末回折ファイル）およびＩＣＳＤファイル（無機結晶構造データベース）から得た。
【００９７】
粒子径
粒径分析は、レーザー回折法を用いて、Beckman CoulterのＬＳ１３３２０装置を用いて行った。使用した測定機器の検出可能な粒径範囲は、０．０１７μｍ〜２０００μｍであった。測定のために、試料を脱塩水でスラリー化し、３０秒間超音波処理した。次いで、懸濁液の一部を機器の測定セルに導入した。ｄ５、ｄ５０およびｄ９５値は、体積分布に基づいて決定した。評価に用いたｄ５０値は、分布の中央値を表す。これは、試料中の粒子の５０体積％がｄ５０値に対応する粒径よりも小さいことを意味する。
【００９８】
比表面積および細孔分析
調べた試料のＢＥＴ比表面積と細孔径はQuantachrome Co. NitrogenのＮＯＶＡｔｏｕｃｈ（登録商標）ＬＸ４装置で測定した。窒素を吸着等温線の測定ガスとして使用した。細孔径分布は、Barret, Joyner and Halenda（BJH法）の方法に従って測定した。これにより、等温線の脱着枝から試料の細孔径分布を算出することができる。試料の脱着枝の最も頻度の高い細孔径を分布の特性値として定義した。従って、「細孔直径」は、試料の最も頻繁な細孔直径であると理解される。
【００９９】
モルタル化合物の調査
【０１００】
重合収縮
モルタル化合物の収縮挙動は、硬化中のレーザービームによるモルタル床の直線厚さ変化の測定によって決定される。
測定を行うために、スピードミキサー（Speedmixer）中で１０００ｒｐｍで１０秒間混合したモルタル化合物２．５ｇを鋼板上にスパチュラで塗布し、その左右を２．５ｍｍの高さを有するスペーサーで囲む。
厚さ０．５ｍｍの鋼板を反射体としてモルタル上に置く。
別の鋼板を使用して、モルタルを反射板と一緒に２．５ｍｍの高さまで平らにプレスする。
従って、モルタル床の厚さは正確に２ｍｍである。
測定のために、上部鋼板を再び取り除き、硬化中および硬化後のモルタル床の厚さ変化を、反射板上でのレーザービームの反射によって測定する。
少なくとも５回の測定が行われ、平均値が計算される。
重合収縮は、硬化前のモルタル床の厚さに対する硬化したモルタル床の厚さの百分率変化を示す。
【０１０１】
重合収縮に関して測定された値は、遷移アルミナを含まないモルタル化合物と比較して達成された収縮の減少に関して評価され、以下の群に細分される。
非常に明白：重合収縮率＜１．０％
公表：重合収縮率１．０〜２．３％
軽度：重合収縮率は２．３％〜３．１％
いいえ：重合収縮率＞３．１％
【０１０２】
重合速度
重合反応のエンタルピーおよび速度を決定するために、ＤＳＣ測定を、Mettler−Toledo測定機器を用いて行った。
ＤＳＣ測定のために、約１００ｍｇのモルタル化合物をコランダムるつぼに導入し、重合反応を２１℃で等温的に追跡した。
コランダムるつぼを同様に引用文献照るつぼとして使用した。
発熱反応により、ＤＳＣ曲線において、使用したモルタル化合物１ｇ当たりのエンタルピーを測定した明瞭なピークが見られた。
さらに、反応速度は、変曲点における反応の転化曲線の傾きに基づいて決定した。
【０１０３】
結合強さ 
２成分モルタル化合物で達成される結合強度を測定するために、モルタルの規定された幾何学的形状および規定された充填高さ（結合深さ）を有する鋼スリーブ中に混合モルタルを導入する。
次いで、センタリング補助具を使用して、アンカーロッドが、モルタルで満たされたスチールスリーブの中央に配置される。
室温で少なくとも１２時間モルタルを硬化させた後、試料をねじ付きアダプターによって張力試験機（タイプ：Zwick Roell Z050、50kN）にねじ込む。
試料は、規定された速度で引張力で破損するまで試験される。
対応する力−変位依存性は連続的に記録される。
それぞれ５つの個々の測定が行われ、破損時の最大力の平均値が計算される。
【０１０４】
測定は、Ｍ８ねじ山を有するアンカーロッド、ならびに以下の幾何学的形状を有するスチールスリーブを用いて行った：
アンダーカット深さ：０．３５＋／−０．０２ｍｍ
アンダーカット幅：３ｍｍ
接合深さ：３６ｍｍ
内径：１４ ｍｍ
【０１０５】
これらの測定から決定される結合強度は、使用したアンカーロッドの剪断面積に対する破損時の最大力の比で定義される（Ｍ８アンカーロッド：９０４．３ｍｍ２）。
【実施例】
【０１０６】
実施の形態
以下、本発明を、好ましい実施形態に基づいて説明するが、これらは決して限定的なものとして理解されるべきではない。
【０１０７】
ウレタンメタクリレート樹脂をベースとする２成分モルタル化合物 
実施例１
二成分モルタル化合物の樹脂成分（Ａ）は最初に、真空下で溶解機中で、４４．２ｇの石英砂、１８．５ｇのアルミン酸セメントおよび２．８ｇのチキソトロピー剤としての疎水性ヒュームドシリカとともに３４．５ｇのアクリレート樹脂混合物を均質化し、気泡のないペースト状の塊にすることによって調製される。
【０１０８】
アクリレート樹脂混合物の組成を以下の表１に示す。
このようにして得られた樹脂成分（Ａ）をカートリッジに導入する。
【０１０９】
【表１】
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【０１１０】
石英粉の剤型の充填剤６４重量％、ヒュームドシリカ１重量％および過酸化ベンゾイル３５重量％を含有する、固形分３５重量％の過酸化ベンゾイル水性懸濁液を、２成分モルタル化合物の硬化剤成分（Ｂ）として使用する。従って、硬化剤成分（Ｂ）中の過酸化ベンゾイルの割合は硬化剤成分（Ｂ）の重量に対して１２．２５重量％であり、水の割合は２２．７５重量％である。硬化剤成分（Ｂ）は第２のカートリッジに充填される。
【０１１１】
構造部品を固定するための化学モルタル化合物として適用するために、樹脂成分（Ａ）および硬化剤成分（Ｂ）は、カートリッジから絞り出され、スタティックミキサーに通されるか、または溶解機中で混合され、それによって、反応性樹脂の硬化および場合によりセメントの硬化を伴って、これらの成分の反応が開始する。反応化合物は、穿孔された穴に注入され、そこで、固定されるべき構造部品が導入され、調整される。
【０１１２】
樹脂成分（Ａ）対硬化剤成分（Ｂ）の重量比は４．８：１であり、反応性希釈剤と過酸化ベンゾイルとのウレタンメタクリレートの比は１３．５：１に調整される。硬化剤に対するフリーラジカル硬化成分のこの比は、全ての例示的な実施形態で同じである。
【０１１３】
実施例１によるモルタル化合物は、約３．４％の重合収縮を有する。
【０１１４】
実施例２〜１４
実施例１に示したのと同じ方法で、それぞれ５体積％のアルミン酸塩セメントをアルミナで置き換えたモルタル化合物を製造した。従って、樹脂化合物の体積は一定のままであった。配合物の計算は、４ｇ／ｃｍ３のアルミナ密度に基づいていた。使用した全てのアルミナは市販品である。
【０１１５】
樹脂成分（Ａ）と硬化剤成分（Ｂ）を混合して得られたモルタル化合物の重合収縮率を測定した。一部のモルタル化合物では、遷移アルミナの添加によりゲル化時間が非常に短くなり、収縮測定は不可能であった。これらの場合において、ゲル化時間は、より大きな割合の重合阻害剤の添加によって延長された。
【０１１６】
結晶相および使用したアルミナの供給源、ならびにアルミナで製造したモルタル化合物を使用した収縮の減少を以下の表２に示す。
【０１１７】
【表２】
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【０１１８】
*製造者の声明による結晶相
**比較例
***体積でわずか２．３％
【０１１９】
アルミナＡｌ２Ｏ３ヒュームドを使用した場合、強力な増粘効果により、モルタル化合物中に約２．３容量％を導入することしかできなかった。表２の例から、重合収縮は、使用されるアルミナのタイプによって著しく影響を受けると推測することができる。重合収縮低減効果を有するアルミナは全て遷移アルミナである。
【０１２０】
アルミナは、収縮減少の観点から４つのグループに細分することができる。
第１のグループは３つの遷移アルミナ（Ａｌ２Ｏ３活性化中性、Ａｌ２Ｏ３−ＳＣＣａ  ５／１５０およびＡｌ２Ｏ３−ＳＣＣａ  ５／９０）からなり、これは重合収縮を１％未満に有意に減少させる。
【０１２１】
次のグループは３つの遷移アルミナ（Ａｌ２Ｏ３−ＫＮＯ、Ａｌ２Ｏ３−ＳＣＦａ  １４０およびＡｌ２Ｏ３−ＳＢａ  ９０）を含み、これは、収縮を約１．３％〜１．６％に減少させる。
【０１２２】
これに続いて、約２．３〜２．７％の重合収縮を有する４つのアルミナが続く。
【０１２３】
第４群のアルミナは、実施例１に係る化合物と比較して、重合収縮に影響を及ぼさない。
【０１２４】
例示的な実施形態はさらに、重合収縮の減少がアルミナの粒径によっても影響を受けることを示す。使用した遷移アルミナの粒度分布を表３に示す。
【０１２５】
【表３】
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【０１２６】
図１において、遷移アルミナの平均粒径は、重合収縮に対してプロットされている。この図から、重合収縮の顕著な減少は約２５μｍの平均粒径から始まって生じ、収縮のわずかな減少は約１４μｍの平均粒径から始まって達成され得ることが分かる。
【０１２７】
α−アルミナは、より大きな平均粒径においてさえ、いかなる顕著な収縮減少も示さない。遷移アルミナＡｌ２Ｏ３活性化中性物質を用いて実施例４に従って製造されたモルタル化合物はボールミルで約１５分間粉砕されたが、７．１μｍの平均粒径ｄ５０で３％のわずかな収縮減少しか示さない。粉砕時間がわずか５分で、Ａｌ２Ｏ３活性化中性物質について約１２．０μｍの平均粒径が得られた場合、収縮減少の約２．６％への改善が観察された。粉砕時間を３分に短縮し、平均粒子径を約２０μｍとするＡｌ２Ｏ３活性化中性体は、約１．８％の重合収縮を有するモルタル化合物を生じる。これらの測定は同様に、モルタル化合物の重合収縮が、使用される遷移アルミナの粒径によって決定的に影響を受けることを示す。
【０１２８】
遷移アルミナのＢＥＴ測定から、比表面積（ＢＥＴ）と重合収縮との間の関係は識別できない。しかしながら、遷移アルミナＴＨ１００／９０について測定された２７．０ｎｍの細孔径は、使用される遷移アルミナの細孔が大きすぎる場合、モルタル化合物の重合収縮が増加することを示唆する。従って、遷移アルミナの好ましい細孔径は、約５〜１５ｎｍの範囲にある。
【０１２９】
平均粒径ｄ５０が１１〜１３０μｍであり、細孔径が３〜１５ｎｍの範囲であり、体積比５％で実施例１によるモルタル化合物における多孔質シリカゲルの使用は驚くべきことに、重合収縮の減少をもたらさない。
【０１３０】
実施例１５〜１９
実施例１に示したのと同じ方法で、樹脂成分（Ａ）中のアルミン酸セメントの異なる体積割合を、対応する割合の遷移アルミナＡｌ２Ｏ３−ＫＮＯで置き換えたモルタル化合物を製造した。従って、樹脂化合物の体積は一定のままであった。重合収縮は、樹脂成分（Ａ）と硬化剤成分（Ｂ）をスピードミキサーで混合して得られたモルタル化合物について測定した。得られた結果を以下の表４に示す。
【０１３１】
【表４】
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【０１３２】
表４に示す結果は、モルタル化合物中の約１体積％の遷移アルミナの割合から開始して、重合収縮の顕著な減少が起こることを示す。約１０％から出発して、より高い体積比率では、調べた化合物を処理することは困難であった。
【０１３３】
実施例１６によるモルタル化合物のＤＳＣ測定から、反応エンタルピーも硬化速度も遷移アルミナの添加によって影響されないことが明らかである。ゲル化時間の短縮のみを観察することができ、さらなる重合阻害剤の添加によって補償することができる。同様に使用される遷移アルミナのｐＨは、収縮減少に影響を及ぼさない。
【０１３４】
実施例２０〜２４
異なる重合阻害剤を有するモルタル化合物を、実施例１に示したのと同じ方法で製造した。製造された各モルタル化合物の樹脂成分（Ａ）の組成を下記表５に示す。実施例２１〜２４におけるＡｌ２Ｏ３活性化中性物質の割合は、モルタル化合物の１体積％に相当する。
【０１３５】
表５において、
Ｔｅｍｐｏｌ：４−ヒドロキシ−２，２−６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシルを意味する。
ＢＨＴ  ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキシトルエンを意味する。
ＢＫ：ピロカテコールを意味する。
ｔＢＢＫ：４−ｔｅｒｔ−ブチルピロカテコールを意味する
【０１３６】
【表５】
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【０１３７】
実施例は、ピロカテコールまたはｔＢＢＫのような立体障害のないフェノールを含有するモルタル化合物が非常に顕著な収縮減少を達成することを示す。ヒドロキノン、３，４−ジヒドロキシベンズアルデヒド、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルピロカテコールおよび４−メチルピロカテコールなどの他の二価フェノールでも同様の結果が得られた。しかしながら、フェノール重合阻害剤の不存在下および／または立体障害フェノール、例えばＢＨＴの使用中、実質的な収縮減少は測定されなかった。この結果はフェノール重合阻害剤、特に２個以上のヒドロキシル基を有するものが遷移アルミナと強い相互作用を有し、従ってフェノール性ヒドロキシル基のアルミナ表面への共有結合を示唆するという観察に帰することができる。対照的に、ＢＨＴなどの立体障害フェノールは、遷移アルミナに結合することができない。
【０１３８】
実施例２５
無水硬化剤成分を含有する２成分モルタル化合物を製造するために、まず樹脂成分（Ａ）を下記表６に示す組成で調製した。混合物を、溶解機中で真空下で、気泡のないペースト状の塊に均質化した。このようにして得られた樹脂成分（Ａ）をカートリッジに導入した。
【０１３９】
【表６】
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【０１４０】
Perkadox（登録商標）の商品名で市販されており、不活性充填剤により鈍感化された無水過酸化ベンゾイル混合物を硬化剤成分（Ｂ）として使用した。この硬化剤成分には、過酸化ジベンゾイルが１９〜２２重量％の割合で、充填剤が７８〜８１重量％の割合で含まれていた。硬化剤成分（Ｂ）を第２のカートリッジに充填した。
【０１４１】
次いで、樹脂成分（Ａ）および硬化剤成分（Ｂ）をスピードミキサーで混合し、重合収縮を測定した。硬化剤成分（Ｂ）中のフリーラジカル硬化成分(反応性希釈剤と共にメタクリレート樹脂)の硬化剤に対する重量比は１３．５：１であった。
【０１４２】
実施例２５によるモルタル化合物は、１．６％の重合収縮を有する。このことは、硬化剤成分（Ｂ）中の水が収縮減少のために必要でないこと、および無水硬化剤成分を使用する場合、少量の遷移アルミナが顕著な収縮減少を達成するのに既に十分であることを証明する。
【０１４３】
実施例２６
含水硬化剤成分（Ｂ）に導入した遷移アルミナを含有する２成分モルタル化合物を製造するために、実施例１に示す樹脂成分（Ａ）と下記表７に示す硬化剤成分(B)とをスピードミキサーで混合し、重合収縮率を測定した。モルタル化合物に導入される遷移アルミナの量は、１体積％に相当する。
【０１４４】
【表７】
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【０１４５】
実施例２６によるモルタル化合物は、比較例１と比較して重合収縮の減少を示さない。理論に固執するつもりはないが、硬化剤成分（Ｂ）中の遷移アルミナはより長い時間持続する水との接触によって不活性化され、および/またはフェノール重合阻害剤との相互作用が妨げられると仮定することができる。
【０１４６】
実施例２７
接着強度の決定 
実施例１および１６〜１８の樹脂組成物を有するモルタル化合物を用いて得られた結合強度を以下の表８にまとめる:
【０１４７】
【表８】
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【０１４８】
表８に示す結果から分かるように、本発明の２成分モルタル化合物は、比較例1による化合物と比較して、スチールスリーブ試験におけるアンカーロッドの接着に関する荷重定格の劣化を全く示さない。
【０１４９】
上述の測定は変更された鋼製スリーブを用いて繰り返され、鋼製スリーブのアンダーカット深さは３ｍｍのアンダーカット幅に対して２５μｍ〜３５０μｍの間で変化した。
【０１５０】
図２は、実施例１による参照化合物および実施例１６、１７及び１８による２成分モルタル化合物についてのアンカーロッドのアンダーカット幅に対する結合強度の依存性を示す。
【０１５１】
全ての試験したアンダーカット深さについてより小さい収縮により、実施例１８によるモルタル化合物は実質的に一定の結合強度を生じるが、より小さいアンダーカット深さを有するより滑らかな表面を有する実施例1による参照化合物はより容易に破損し、２００μｍから始まるアンダーカット深さを有する粗い表面に対してのみ適切な引抜き強度を有することが分かる。同時に、モルタル化合物の重合収縮が小さいほど、結合アンカーの性能が良好であることを示すことができる。
【０１５２】
モルタル化合物で達成される結合強度の鋼スリーブのアンダーカット深さへの依存性は、低い重合収縮を有するモルタル化合物よりも高い重合収縮を有するモルタル化合物の方がはるかに強い。
【０１５３】
実施例２８
大きすぎるドリル穴におけるモルタルコンパウンドの荷重定格 
２成分モルタルコンパウンドで達成される荷重定格の決定のために、高強度Ｍ１２またはＭ２４ネジ付きアンカーロッドを、特定の直径および７２ｍｍの穿孔深さを有する穿孔穴においてそれぞれの2成分モルタルコンパウンドによって保持されるだぼの形態で使用する。３．４％の重合収縮率を有する実施例１によるモルタル化合物および１．８％の重合収縮率を有する実施例１７によるモルタル化合物をこの試験に使用した。穿孔された穴は、ダイヤモンドドリルを用いて湿式で穿孔され、圧縮空気（６バール）を用いて洗浄され、ブラッシングされ（brushed）、次いで圧縮空気で再び吹き飛ばされた（blow out）。室温で２４時間の硬化時間の後、ネジ付きアンカーロッドを緊密に配置されたブレース手段に対して中心から引っ張ることによって平均破損荷重を測定し、３つのアンカーの平均破損荷重を測定する。
【０１５４】
試験は、他の点では同一の条件下で、対応するねじ山付きアンカーロッドの直径の1.5倍の直径を有する大きめのドリル穴について繰り返した。
平均破損荷重についてこのように決定された値を、以下の表9に示す。
【０１５５】
【表９】
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【０１５６】
実施例１によるモルタル化合物と比較して、樹脂成分（Ａ）への遷移アルミナの添加によって有意に改善され得るのは、湿潤条件下で穿孔された穿孔における平均破損荷重だけではない。また、平均破損荷重は大きすぎるドリル穴ではあまり急速に減少せず、したがって、本発明の化合物は外部の影響に対してより安定であることを示すことができる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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