(57)【要約】  エポキシノバラック樹脂を含むエポキシ樹脂および少なくとも１種の反応性多官能アクリレートを含む接着剤組成物。好ましい実施形態において、組成物は、少なくとも１つの鎖状基を有するアミン硬化剤も含む。本発明による接着剤組成物は、特に、約８０℃などの比較的高温において、接着剤の結合強度を向上させることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートまたはメーソンリーの中へ、またはそれに材料を固定するための硬化性接着剤組成物であって、
ａ．少なくとも１種の重合性エポキシ化合物；
ｂ．前記重合性エポキシ化合物と反応性のあるエチレン系不飽和モノマー；
ｃ．少なくとも１種の３官能アクリレートおよび少なくとも１種の４官能アクリレートを含む、約０wt％を超え約３０wt％までの反応性多官能アクリレート促進剤；および
ｄ．硬化剤
を含む硬化性接着剤組成物。
【請求項２】
前記重合性エポキシ化合物が、組成物の約１５wt％〜約５０wt％の量で組成物中に存在する、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項３】
前記重合性エポキシ化合物が、組成物の約２５wt％〜約４０wt％の量で組成物中に存在する、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項４】
前記反応性多官能アクリレートが、少なくとも３官能であるアクリレートを大部分含む、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項５】
前記反応性多官能アクリレートが、少なくとも３官能であるアクリレートから本質的になる、請求項４に記載の接着剤組成物。
【請求項６】
前記反応性多官能アクリレートが、少なくとも４官能であるアクリレートを含む、請求項５に記載の接着剤組成物。
【請求項７】
前記反応性多官能アクリレートが、５官能であるアクリレートを含む、請求項６に記載の接着剤組成物。
【請求項８】
前記エチレン系不飽和モノマーがジグリシダルエーテルを含む、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項９】
前記反応性希釈剤に対するエポキシ化合物の質量比が約０．５〜約３０である、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項１０】
前記エチレン系不飽和モノマーがジグリシダルエーテルを含む、請求項１０に記載の接着剤組成物。
【請求項１１】
およそ室温で２４時間でのトルク無し引抜き性能が少なくとも約８５ＫＮである、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項１２】
およそ室温で約２４時間でのトルク付き引抜き性能が少なくとも約５０ＫＮである、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項１３】
前記重合性エポキシ化合物（ａ）および前記エチレン系不飽和モノマー（ｂ）が共に、組成物の約４０wt％〜約４５wt％を構成する、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項１４】
前記硬化剤がアミン硬化剤を含む、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項１５】
前記アミン硬化剤が少なくとも１つの環状基を含む、請求項１４に記載の接着剤組成物。
【請求項１６】
前記アミン硬化剤が少なくとも１つのＣ４−Ｃ８環状基を含む、請求項１５に記載の接着剤組成物。
【請求項１７】
前記アミン硬化剤に対するエポキシ化合物の質量比が約０．５：１〜約３：１である、請求項１４に記載の接着剤組成物。
【請求項１８】
前記アミン硬化剤に対するエポキシ化合物の質量比が約２：１〜約３：１である、請求項１４に記載の接着剤組成物。
【請求項１９】
前記反応性多官能アクリレートが、組成物の約５wt％〜約２５wt％の量で存在する、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項２０】
前記反応性多官能アクリレートが、４官能および５官能アクリレートから本質的になる、請求項６に記載の接着剤組成物。
【請求項２１】
前記エポキシ化合物が、少なくとも１種のノバラックエポキシを含むエポキシ化合物の組み合わせを含む、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項２２】
前記エポキシ化合物が、少なくとも１つの環状基を含むエポキシを含む、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項２３】
コンクリートまたはメーソンリーの中へ、またはそれに材料を固定するための硬化性接着剤組成物であって、
硬化性樹脂；
少なくとも３官能のアクリレートから本質的になる約５ｐｂｗａから約３０ｐｂｗａの反応性多官能アクリレートであって、前記多官能アクリレートに対する前記硬化性樹脂の質量比が約１．２〜約５である反応性多官能アクリレート；および
硬化剤
を含み、およそ室温で約２４時間後に、少なくとも約８５ＫＮの引抜き性能を示す硬化性接着剤組成物。
【請求項２４】
前記硬化性樹脂がエポキシ樹脂である、請求項２３に記載の接着剤組成物。
【請求項２５】
前記硬化性樹脂が、組成物の約１０wt％〜約５０wt％の量の重合性エポキシを含む、請求項２４に記載の接着剤組成物。
【請求項２６】
前記反応性多官能アクリレートが、少なくとも４官能であるアクリレートを大部分含む、請求項２５に記載の接着剤組成物。
【請求項２７】
前記反応性多官能アクリレートがメタクリレートを含む、請求項２５に記載の接着剤組成物。
【請求項２８】
前記反応性多官能アクリレートがメタクリレートを大部分含む、請求項２５に記載の接着剤組成物。
【請求項２９】
前記反応性多官能アクリレートがメタクリレートから本質的になる、請求項２５に記載の接着剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００３年９月２６日に出願されたアメリカ合衆国仮出願６０／５０６，４４１の優先利益に関連し、それを主張し、前記仮出願の全体を参照により本願に組み込む。
【０００２】
本発明は硬化性接着剤組成物に関する。より具体的には、本発明は、コンクリートまたはメーソンリー（ｍａｓｏｎｒｙ）の中に、またはそれに材料を固定するのに特に適した硬化性接着組成物に関する。したがって、本発明のある態様は、コンクリートまたはメーソンリーの中に、またはそれに材料を固定するエポキシ系システムおよび方法に関し、他の態様は硬化性エポキシ接着剤組成物に関し、さらに他の態様はそのような組成物および／または方法を利用して製造される接着構造物に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの用途において、ある物品、構造または品目が他の物品、構造または品目に結合または接着されることが必要となる。例えば、アンカーボルトは、岩層（rock formation）、コンクリートまたはメーソンリー構造体中の補強または強化部材として、エンジニアリングおよび建設の種々の分野で使用されている。ボルトは、通常金属であるが、岩層あるいはコンクリートまたはメーソンリー構造体中の穴、割れ目または開口部に挿入され、アンカー組成物（anchor composition）によりそこに固定または定着される。アンカーボルトを利用してコンクリートまたはメーソンリーに固定されてきた物体には、電線管、パネル、配管および壁部があるが、これらに限定されない。接着アンカーは、柔らかいコンクリートまたはメーソンリーにおける固定には機械的アンカーよりも好ましいが、その理由は、他の理由の中でも、接着アンカーがコンクリートまたはメーソンリーに与える応力が少ないことである。本願で使用するとおり、「メーソンリー」という用語には、石、煉瓦、セラミックタイル、セメントタイル、中空コンクリートブロックおよび中実コンクリートブロックなどがあるが、これらに限定されない。典型的には、アンカー組成物は硬化すなわち固化（重合）し、岩層あるいはコンクリートまたはメーソンリー構造体とボルトの間に強固な結合を形成する。
【０００４】
堅い岩、メーソンリー、コンクリートなどの中にアンカーロッド、ボルトおよび類似の装置を安全に固定するための一次接着剤として硬化性合成樹脂を使用することが知られている。必ずではないが典型的には、接着剤組成物の出発成分のいくつかは互いに分離されており、固定の時点またはその近くで混合される。そのようないわゆる２液系では、使用時まで分離されている成分は現場で混合され、次いでアンカーボルト、ボルトの受入れ用に準備されたボアまたは穴あるいはその両方に導入される。したがって、固定具を基礎構造物に固定する硬化性接着体の形成は、固定具がその最終位置に置かれる時点近くで開始される。
【０００５】
有用なアンカー組成物は、コンクリートまたはメーソンリーとコンクリートまたはメーソンリーに固定されるべき材料の間に強固な結合を提供し、使用する場所で容易に供給できなくてはならず、好ましくは使用者に毒性がなく不快でない。ある実施形態において、接着剤が比較的短時間にその極限強さのかなりの部分を達成できることも好ましい。この最後の特徴は、接着剤の商業的な成功にとって非常に重要であるが、それにより建設プロジェクトが効率的で利益をもたらす速度で進行するのが可能となるからである。さらに、多くの用途で、接着剤が悪天候の間、寒中または結合部位に著しい湿度および／または低温をもたらす他の条件下で使用または塗布されるとしても、接着剤が良好な結合性を達成できることが望ましいことに出願者らは留意した。
【０００６】
産業、特にコンクリート、岩および類似の材料の中に、またはそれに固定する分野において現在使用されている多くの硬化性接着剤組成物は、少なくとも１つの官能基、典型的にはヒドロキシル基などポリマー骨格に沿って少なくとも１つの官能基を有し、オキシド基など少なくとも１つの末端官能基を有する、モノマー、オリゴマー、プレポリマーおよび類似化合物の縮合および／または環鎖転化重合（ring-chain conversion polymerization）により重合または硬化する化合物に基づいている。例えば、エポキシ系接着剤組成物は、これらの機構の１つまたは複数により通常硬化する。エポキシ樹脂および硬化剤または固化剤は、典型的には使用の直前に混合され、特定の期間内に硬化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
出願者らは、当業界における、優れた物理的特性および加工特性を持つ接着剤組成物の必要性を認識するに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この必要性に対する出願者らの認識および出願者らによる従来技術中のある欠陥の認識に鑑み、出願者らは、多くの種類の接着剤組成物、しかし好ましくは例えばエポキシ樹脂などの縮合および／または環鎖転化重合により硬化する接着剤の性能が、少なくとも１種の多官能アクリレート、特定の実施形態において多官能アルキルアクリレート、より好ましくはＣ１−Ｃ４アルキルアクリレートを含む促進剤を接着剤配合物中に混合することにより劇的に向上させることが可能であることを発見した。出願者らは、本発明による接着剤組成物への反応性多官能アクリレートの混合が、特に約８０℃などでの比較的高温において、接着剤の結合強度を向上させることが可能であることを見いだした。特定の実施形態において、本発明は、比較的臭いがなく、約５℃などの比較的低温で容易に注入可能で、比較的速い硬化時間を有する接着剤を提供する。
【０００９】
特定の実施形態において、本発明の組成物のエポキシは、ノバラックエポキシなど、少なくとも１つの環状基を含むエポキシを含むことが好ましい。さらに、特にエポキシが環状基を含む実施形態において、組成物が、少なくとも１種のアミン硬化剤をさらに含むことが好ましい。特定の非常に好ましい実施形態において、組成物はノバラックエポキシおよび少なくとも１種のアミン硬化剤を含み、アミンも好ましくは環状基を含み、さらにより好ましくはアミンがＣ４−Ｃ８環状基を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の反応性多官能アクリレート促進剤が、縮合および／または環鎖転化重合に基づく接着剤に最も効果的に使用できることが企図されているが、反応性多官能アクリレートの使用が、フリーラジカルビニル付加重合、酸に触媒されるビニル付加重合、塩基に触媒されるビニル付加重合およびこれらの重合形態の２つ以上の組み合わせを受ける接着剤を含む接着剤一般にも著しい利益を与えると考えられている。
【００１１】
しかし、特定の好ましい実施形態において、本発明は、少なくとも１種の反応性多官能アクリレート促進剤を使用するエポキシ系接着剤組成物、系および方法を提供する。本願で使用されるとおり、「反応性多官能アクリレート」という用語は、接着剤を硬化するのに利用される条件下で、硬化反応に関与するかまたは硬化反応により形成される少なくとも１種の化合物と反応性である少なくとも２種のアクリレート官能性を有する化合物を意味する。本願で使用するとおり、「アクリレート官能性」という用語は、以下に示す一般構造を有する官能基を意味する。
【化１】
2007518840.tif 000002
（上式中、Ｒは、重合性樹脂との多官能アクリレート化合物の反応に実質的に干渉しない、または前記反応を防止しないどのような基でもよく、好ましい実施形態において、Ｒは、独立に、Ｈあるいは置換または非置換アルキル、アリール、オキシアルキル、アリールアルキルまたはオキシアルキルアリールであり、さらに好ましい実施形態において各ＲはＨである）
【００１２】
本発明の好ましいエポキシ系接着剤組成物は、約３時間以下の硬化時間を有し、約７２°Ｆで少なくとも約８５ＫＮの２４時間トルク無し引抜き強度（no-torque pull-out strength）を達成する。本願で使用するとおり、「硬化時間」という用語は、硬化反応の開始から、約７２°Ｆの室温で実質的に乾燥した条件下で、硬化性接着剤組成物がその極限荷重容量（ultimate load capacity）または強度の約８０％を達成するのにかかる時間を意味する。本願で使用するとおり、「トルク無し引抜き強度」という用語は、試験されるボルトに加えられる実質的な先行トルクが全くない条件下で一度に測定される接着剤の引抜き強度を意味する。本発明の好ましい組成物は、約７２°Ｆで少なくとも約５０ＫＮの２４時間トルク付き引抜き強度（torqued pullout strength）も達成する。簡便のため、「室温」という用語は、７２°Ｆの温度を意味するように本願で使用される。本願で使用されるとおり、「トルク付き引抜き強度」という用語は、穴の中でボルトの回転を始めるに十分なトルクを加えた後に一度に測定される接着剤の引抜き強度を意味する。本発明の好ましい組成物は、約７２°Ｆで少なくとも約１５Ｎ−ｍの１時間トルク耐性（torque resistance）も達成する。引抜き力およびトルク耐性の測定に利用する技術は、本願の実験プロトコルの部に記載されている。
【００１３】
本組成物および系は、配合物中にメルカプタンが多量に存在すると発生するであろう不快臭を実質的に発しないことが好ましい。
【００１４】
１．組成物、方法および系
本組成物は、見込まれる使用に対して特定の多くの因子により、１液型組成物としても多液型組成物としても提供できる。特定の好ましい実施形態において、本発明は、好ましくはコンクリートまたはメーソンリーの中に、またはそれに材料を固定するための系および方法に使用される組成物であって、使用時またはその近くに混合される第１組成物および第２組成物を含む組成物を提供する。そのような実施形態において、好ましくは、第１組成物は樹脂成分、好ましくは少なくとも１種のエポキシ樹脂および少なくとも１種の反応性多官能アクリレート促進剤を含み、第２組成物は固化剤または硬化剤を含み、前記固化剤または硬化剤は好ましくは少なくとも１種のアミン硬化剤を含む。そのような実施形態において、第１組成物と第２組成物は完全に接触し、硬化性接着剤組成物を形成する。
【００１５】
出願人らは、本発明の反応性多官能アクリレートを、重合性エポキシ化合物を含む、好ましくは重合性エポキシ樹脂から本質的になる重合性樹脂とともに、任意であるが好ましくは前記重合性エポキシ化合物のために選んだ反応性希釈剤と組み合わせて使用すると、本発明により優れた結果が得られることを見いだした。好ましい実施形態において、反応性希釈剤は、重合性エポキシと反応性のある少なくとも１つのオキシド環を有し、反応性多官能アクリレートと相溶性のある１種または複数の化合物を含む。本発明の特定の非常に好ましい態様において、反応性希釈剤はジグリシダルエーテルを含む。接着剤組成物の特定の用途および所望の最終特性により、本発明の反応性希釈剤は、本発明によるエポキシ化合物を構成してもしなくてもよい。重合性ポリマーと反応性希釈剤のそのような組み合わせを「樹脂」と称することが時には習慣であり、そのような用語は本願においてそのような組み合わせを意味するように使用されることがあるであろう。
【００１６】
本組成物中の成分の相対量が、企図される用途の詳細により幅広く変動しうることが企図されており、そのような変形は全て本願の範囲の中にある。しかし、出願者らは、多くの実施形態において、多官能アクリレート化合物（複数可）が、約５wt％〜約２５wt％、より好ましくは約８wt％〜約２０wt％、さらにより好ましくは約１０wt％〜約１５wt％の量で接着剤組成物中に存在する場合に、思いがけないほどすばらしい性能がありうることを発見した。特定の好ましい実施形態において、多官能アクリレート化合物（複数可）は約１４wt％〜約１８wt％の量で接着剤組成物中に存在する。出願人らは、少なくとも特定の場合に、配合物中の活性成分に対して使用される多官能アクリレートの量を考慮することが有益であることを見いだした。特定の好ましい接着剤組成物において、例えば、多官能アクリレート化合物（複数可）は、約５pbwa〜約２５pbwa、より好ましくは約１０pbwa〜約２０pbwa、さらにより好ましくは約１５pbwa〜約２０pbwaの量で接着剤組成物中に存在する。本願で使用する「pbwa」という用語は、「活性成分に対する質量部（part by weight based on active components）」を意味する。本願で使用するとおり、「活性成分」という用語は、反応物として直接的に、あるいは触媒、硬化剤、促進剤、阻害剤などとして間接的に、組成物の硬化に関与する、組成物の成分を意味する。さらに、具体的にそうでないと記されていない限り、本願に特定する本接着剤組成物中の成分の質量パーセンテージおよびpbwaは、結合に使用するために配合された後の組成物に当てはまる。したがって、以下に記載する種類の２液系組成物では、特に断りのない限り、パーセンテージとpbwa値は、そのような組成物のＡ液とＢ液の組み合わせに基づく接着剤組成物に当てはまる。特定の好ましい実施形態において、多官能アクリレート化合物（複数可）は、約１５pbwa〜約２５pbwaの量で接着剤組成物中に存在する。
【００１７】
樹脂成分、特に重合性エポキシ化合物（複数可）に加え反応性希釈剤は、そのような樹脂が反応性希釈剤、好ましくはジグリシジルエーテルを含む場合特に、約１５wt％〜約５０wt％の量で本発明の接着剤組成物中に存在することが好ましく、より好ましくは約２５wt％〜約４５wt％、さらにより好ましくは約２５wt％〜約４０wt％である。特定の好ましい実施形態において、樹脂成分、特に重合性エポキシ化合物（複数可）に加え反応性希釈剤は、約２５wt％〜約３５wt％の量で本発明の接着剤組成物中に存在する。
【００１８】
本複合物が、約５：１〜約３０：１のエポキシ：反応性希釈剤質量比を有することが一般的に好ましく、より好ましくは約５：１〜約２０：１、さらにより好ましくは約１０：１〜約１５：１である。さらに、出願人らは、重合性エポキシ化合物と多官能アクリレート化合物が、約１．２：１〜約５：１のエポキシ：アクリレート質量比で存在する場合に思いがけないほどすばらしい結果が一般的に得られ、より好ましくは約１．３：１〜約４．３：１、さらにより好ましくは約２：１〜約３：１であることを見いだした。
【００１９】
硬化性組成物は、当業者に公知の種々の方法を利用して供給できる。例えば、組成物は、コーキングガンに類似の二重カートリッジ装置を利用して提供してもよいし、組成物をガラスまたはフィルムカプセルを利用して提供してもよい。組成物は、当業者に公知のメーターミックス装置を利用してバルクコンテナからバルクで供給してもよい。例えば、米国特許第４，６５１，８７５号、第４，７０６，８０６号および第４，７２９，６９６号を参照されたいが、それらの開示は参照により本願に組み込む。組成物の種々の成分の量は、使用される供給システムの種類により変わることがある。好ましい供給方法では、第１組成物と第２組成物の混合により硬化性組成物が形成される。典型的には、混合は、硬化性組成物が使用される直前に行われる。例えば、組成物がディスペンシングガンを利用して供給される場合、ディスペンシングガンの別々なカートリッジに収容されている第１組成物および第２組成物は、カートリッジから射出されるときに混合され、コンクリートまたはメーソンリーおよび／あるいはアンカー組成物の場合の固定装置のいずれかなど、結合すべき表面に塗布できる。同様に、組成物がガラスカプセルを利用して供給される場合、カプセルは、典型的には、それぞれ第１組成物および第２組成物を収容する２つのチャンバーから構成されている。ガラスカプセルが砕かれるとき、２つのチャンバーが砕かれ内容物が混合してアンカー組成物を形成する。アンカー組成物がバルクで供給される場合、第１組成物および第２組成物は別々のバルクコンテナに貯蔵され、適切な比率で混合されながらポンプ輸送により合わせて、硬化性組成物を作ることができる。
【００２０】
一般的に、本発明のエポキシ系接着剤は、エポキシおよびエポキシのためのアミン系硬化剤または固化剤を含む。本願で使用するとおり、「硬化剤」という用語は、好ましい実施形態において１つまたは複数のエポキシ化合物を含む樹脂成分の重合および／または架橋反応を触媒および／または促進できる１つまたは複数の成分を意味する。
【００２１】
特定の用途のニーズおよび要件に対応するために、硬化性組成物中のアミンに対するエポキシの相対比率が本願の範囲内で広く変動可能であることが企図される。しかし、一般的に、本発明の反応性組成物は、そのエポキシ：アミン質量比が、約０．３：１〜約４：１であることが好ましく、より好ましくは約０．５：１〜約２：１、さらにより好ましくは約１：１〜約２：１である。特定の好ましい実施形態において、本発明の反応性組成物は、約１：１〜約１．５：１のエポキシ：アミン質量比を有する。
【００２２】
エポキシ
本願で使用するとおり、「エポキシ化合物」という用語は、反応性エポキシ基またはオキシラン環を含む化合物または２種以上の化合物の組み合わせを意味する。広くエポキシドと呼ばれるそのような物質には、モノマー性エポキシ化合物およびポリマータイプのエポキシドがあり、脂肪族でも、脂環式でも、芳香族でも、複素環式でもよい。これらの物質は、好ましくは、平均で分子あたり少なくとも１．５個の重合性エポキシ基を有することが好ましく、さらにより好ましくは分子あたり２個以上のエポキシ基を有する。ポリマー性エポキシドには、末端エポキシ基を有する直鎖ポリマー（例えば、ポリオキシアルキレングリコールのジグリシジルエーテル）、骨格オキシラン単位を有するポリマー（例えば、ポリブタジエンポリエポキシド）およびエポキシ側基を有するポリマー（例えば、グリシジルメタクリレートポリマーまたはコポリマー）がある。エポキシドは純粋な化合物でもよいが、一般的には分子あたり１つ、２つまたはより多くのエポキシ基を含む混合物である。分子あたりのエポキシ基の「平均」数は、エポキシ含有物質中のエポキシ基の総数を、存在するエポキシ分子の総数で割って決定される。
【００２３】
エポキシ含有物質は、低分子量のモノマー性物質から高分子量のポリマーまで変わることがあり、骨格および置換基の性質が大いに異なることがある。例えば、骨格はどのような種類でもよく、その置換基は、室温でオキシラン環と反応性のある活性水素原子のないどのような基でもよい。許容される置換基の実例には、ハロゲン、エステル基、エーテル、スルホネート基、シロキサン基、ニトロ基、ホスフェート基などがある。エポキシ含有物質の分子量は広く変わることがあり、好ましい実施形態において約５０〜１００，０００である。種々のエポキシ含有物質の混合物を本発明の組成物に使用してもよい。
【００２４】
本発明のエポキシ化合物は脂環式エポキシドであってよい。脂環式エポキシドの例には、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）オキサレート、ビス８（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）ピメレートなどの、ジカルボン酸の脂環式エステルのジエポキシドがある。他の好適なジカルボン酸の脂環式エステルのジエポキシドは、例えば、米国特許第２，７５０，３９５号に記載されており、前記特許を参照により本願に組み込む。他の脂環式エポキシドには、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート；３，４−エポキシ−１−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−１−メチルシクロヘキサンカルボキシレート；６−メチル−３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−６−メチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート；３，４−エポキシ−２−８８メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−２−メチルシクロヘキサンカルボキシレート；３，４−エポキシ−３−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−３−メチルシクロヘキサンカルボキシレート；３，４−エポキシ−５−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−５−メチルシクロヘキサンカルボキシレートなどの３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート類がある。他の好適な３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートは、例えば、米国特許第２，８９０，１９４号に記載されており、前記特許を参照により本願に組み込む。
【００２５】
本発明のエポキシ化合物として使用可能な、エポキシ樹脂として通常知られている、市販のエポキシ含有物質が数多くある。具体的には、利用可能なエポキシ化合物には、エポキシノバラック、ビスフェノールＦのジグリシジルエーテル、オクタデシレンオキシド、グリシジルメタクリレート、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル（例えば、Shell Chemical Co.からEPON 828、EPON 1004およびEPON 1010の商標で、Dow Chemical Co.からDER-331、DER-332およびDER-334の商標で販売されているもの）、ビニルシクロヘキセンジオキシド（例えば、Union Carbide Corp.から市販のERL-4206）、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート（例えば、Union Carbide Corp.から市販のERL-4221）、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキセンカルボキシレート（例えば、Union Carbide Corp.から市販のERL-4201）、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート（例えば、Union Carbide Corp.から市販のERL-4289）、ビス（２，３−エポキシシクロペンチル）エーテル（例えば、Union Carbide Corp.から市販のERL-0400）、ポリプロピレングリコールで修飾された脂肪族エポキシ（例えば、Union Carbide Corp.から市販のERL-4050およびERL-4052）、ジペンテンジオキシド（例えば、Union Carbide Corp.から市販のERL-4269）、エポキシド化ポリブタジエン（FMC Corp.から市販のOXIRON 2001）、シリコーン樹脂含有エポキシ官能性、難燃性エポキシ樹脂（例えば、Dow Chemical Co.から市販の臭素化ビスフェノールタイプのエポキシ樹脂、DER-580）、フェノールホルムアルデヒドノボラックの１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル（例えば、Dow Chemical Co.から市販のDEN-431およびDEN-438）およびレゾルシノールジグリシジルエーテル（例えば、Koppers Company, Inc.から市販のKOPOXITE）ならびに上記のいずれかの組み合わせおよび混合物がある。特定の好ましい実施形態は、ビスフェノールＦのジグリシジルエーテルとビスフェノールＡのジグリシジルエーテルの組み合わせ（例えば、Dow Chemical Co.からDER-352の商標で市販されているもの）を含むエポキシを利用している。
【００２６】
エポキシノバラック樹脂の中で、様々な樹脂が本発明の接着剤に使用することができる。しかし、一般的に、本発明のエポキシノバラック樹脂は約２〜約３の平均官能価を有することが好ましく、さらにより好ましくは約２．５である。そのような樹脂は、ＡＳＴＭ  Ｄ  １６５２により測定したエポキシドあたりの質量（ＷＰＥ）が約１６０〜約１９０であることも好ましく、より好ましくは約１６５〜約１８５であり、さらにより好ましくは約１６８〜約１７８である。そのような樹脂は、好ましくは、２５℃で約３００〜約５５０、より好ましくは約３２０〜約５００、さらにより好ましくは約３４５〜約４８５ポイズの粘度を有する。好ましいエポキシノバラック樹脂は、Resolution Performance ProductsによりEPON 160の商標で販売されている。
【００２７】
エポキシノバラックを含むエポキシ樹脂の使用は、比較的高温において、特に引抜き力の点で、接着剤組成物が良好に機能することが望ましい場合一般的に好ましい。そのような高温実施形態のいくつかにおいて、組成物が約８０℃で少なくとも５０ＫＮの引抜き力を生み出すことが好ましい。そのような実施形態において、エポキシ樹脂が約２０wt％〜約６０wt％のエポキシノバラックを含むことが好ましく、より好ましくは約３０wt％〜約５０wt％のエポキシノバラックであり、さらにより好ましくは約３５wt％〜約４５wt％のエポキシノバラックである。広範囲の分子量および他の特性を有するエポキシ樹脂が、本発明にしたがう使用に適合可能であることがさらに企図される。しかし、本発明のエポキシ樹脂が約１８０〜約１９２のエポキシ当量（ＥＥＷ）を有することが一般的に好ましい。さらに、エポキシ樹脂が、約２５℃で約６，０００〜約１４，０００ｃｐｓの粘度を有することが一般的に好ましい。
【００２８】
したがって、本発明の使用に好適なエポキシ樹脂は、本発明の硬化剤との反応に利用可能な、分子あたり１を超えるエポキシド基を有するエポキシプレポリマーなどの１種または複数の化合物を含んでよい。そのようなエポキシプレポリマーには、多価フェノール、例えば、ピロカテコール、レゾルシノール、ヒドロキノンのポリグリシジルエーテル；４，４’−ジヒドロキシジフェニルメタン；４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルメタン；４，４’−ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン；４，４’−ジヒドロキシジフェニルメチルメタン；４，４’−ジヒドロキシジフェニルシクロヘキサン；４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルプロパン；４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン；またはトリス−（４−ヒドロキシフェニル）メタン；ノバラックのポリグリシジルエーテル（すなわち、酸触媒の存在下での一価または多価フェノールとアルデヒド、特にホルムアルデヒドとの反応生成物）；２モルの芳香族ヒドロカルボン酸のナトリウム塩を１モルのジハロアルカンまたはジハロゲンジアルキルエーテルによりエステル化して得られるジフェノールのポリグリシジルエーテル；ならびにフェノールの縮合により得られるポリフェノールのポリグリシジルエーテルおよび少なくとも２つのハロゲン原子を含む長鎖ハロゲンパラフィンがあるが、これらに限定されたい。
【００２９】
さらに、本発明の実施において、特に樹脂のエポキシ部分のための反応性希釈剤として特に有用なエポキシ含有物質には、米国特許第５，３８５，９９０号に開示されているグリシジルエーテルモノマーがあり、前記特許を参照により本願に組み込む。
【００３０】
上述のエポキシ化合物の１つまたは複数が本発明の範囲内の使用に容易に適合できることが企図される。特定の非常に好ましい実施形態において、エポキシ化合物が大部分を占め、さらにより好ましくは、エポキシド当量が約１８０〜約２００、さらにより好ましくは約１８５〜約１９５である２官能ビスフェノールＡ／エピクロロヒドリンから誘導される少なくとも約８０wt％の液体エポキシ樹脂から構成される。他の非常に好ましい実施形態において、エポキシ化合物が大部分を占め、さらにより好ましくは、エピクロロヒドリンとビスフェノールＡおよびビスフェノールＦとの反応生成物により形成された、エポキシド当量が約１６０〜約２００、さらにより好ましくは約１７０〜約１８５である、少なくとも約８０wt％の液体エポキシから構成され、さらにより好ましくは前記液体エポキシから本質的になる。本願で使用するとおり、エポキシド当量は、Shell Analytical Method、HC-427D-89（過塩素酸法）により規定されるとおり、１グラム当量のエポキシドを含むエポキシ化合物または樹脂のグラムを意味する。特定の好ましいエポキシドは、Shell Analytical Method、HC-397A-87により測定して、好ましくは、２５℃で約１００〜約１７５ポイズ、さらにより好ましくは約１１０〜約１５０の粘度を有する。これらの要件を満たす好ましいエポキシ樹脂は、Shell ResinsからEPON Resin 828の商標で市販されている。他の特定の好ましいエポキシドは、ＡＳＴＭ  Ｄ−４４５により測定して、好ましくは、２５℃で約５０００〜約６０００ｍＰａ・ｓ、さらにより好ましくは約５４００〜約５９００ｍＰａ・ｓの粘度を有する。これらの要件を満たす好ましいエポキシ樹脂は、Dow PlasticsからD.E.R.352の商標で市販されている。好ましい実施形態において、反応性希釈剤はエポキシ樹脂中に混合され、特に接着剤組成物の流動特性を制御する。好適な反応性希釈剤は、好ましくは少なくとも１つの反応性末端部分（エポキシ基を含む）を有し、さらにより好ましくは飽和または不飽和環状骨格を有する。好ましい反応性末端エーテル部分には、グリシジルエーテルおよびビニルエーテルがある。好適な反応性希釈剤の例には、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル；１，４−シクロヘキサン−ジメタノール；レゾルシノールのジグリシジルエーテル；シクロヘキサンジメタノールのジグリシジルエーテル；ネオペンチルグリコールのジグリシジルエーテル；トリメチロールプロパンジペンテンのトリグリシジルエーテル；およびシクロへキサンジメタノールのジビニルエーテルがある。市販の反応性希釈剤には、Rhone Poulenc製の「ＷＣ−６８」、Air Products and Chemicals Incorporated（ペンシルバニア州アレンタウン）製のEpodil 741、749および757、ニュージャージー州モリスタウンのAllied-Signal Corp.製のシクロへキサンジメタノールのジビニルエーテルであるRapicureおよびCADURA E-10の商標で販売されているShell Oilのグリシジルネオデコネートがある。Air ProductsからEpodil 750の商標で販売されている１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテルは、反応性希釈剤としてエポキシ樹脂中に使用するのに非常に好ましい。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態において、エポキシはエポキシ樹脂および反応性希釈剤を含み、好ましくはエポキシ樹脂および反応性希釈剤から本質的になる。そのような実施形態において、エポキシ樹脂：反応性希釈剤質量比は約１１：１〜約１３：１であることが好ましく、さらにより好ましくは約１２：１である。非常に好ましい実施形態において、エポキシ樹脂は、約９０wt％〜約９８wt％のエポキシおよび約２wt％〜約１０wt％の反応性希釈剤を含む。特定の好ましい実施形態において、エポキシ樹脂は、約９３wt％のエポキシ（好ましくはEPON 828）および約３wt％の反応性希釈剤（好ましくはEpodil 750）を含んでいた。
【００３２】
反応性多官能アクリレート
上述のとおり、本発明の重要な活性成分の１つは反応性多官能アクリレートである。多くの化合物が本発明の反応性多官能アクリレートとして使用するのに適合可能であり、そのような化合物は全て本発明の広い範囲内で有用であることが企図される。特定の好ましい実施形態において、多官能アクリレート化合物は多官能メタクリレート化合物を含み、好ましくは多官能メタクリレート化合物から本質的になる。
【００３３】
非常に好ましい実施形態において、反応性多官能アクリレートは、少なくとも３官能である少なくとも１種の化合物を含み、特定の実施形態において少なくとも４官能である少なくとも１種の化合物を、さらにより好ましくはそれぞれの少なくとも１種の組み合わせを含む。もちろん、本発明の反応性多官能アクリレートは、それぞれが独立に同じ官能性または異なるレベルの官能性を有する２種以上の多官能アクリレート化合物の組み合わせを含んでよい。特定の実施形態において、多官能アクリレートは、３官能および４官能である化合物から本質的になる。好ましい３官能アクリレートはトリメチロールプロパントリアクリレートであり、アメリカ合衆国ペンシルバニア州エクストンのSartomer CompanyによりSR-351の商標で販売されている。好ましい５官能アクリレートはジペンタエリスリトールペンタアクリレートであり、アメリカ合衆国ペンシルバニア州エクストンのSartomer CompanyによりSR-399の商標で販売されている。これらの好ましい多官能アクリレートのそれぞれは、抑制剤、特にメチルヒドロキノンを、アクリレートおよび抑制剤の全質量に対し約１００ｐｐｍ未満の濃度で含む。
【００３４】
出願人らは、特定の操作理論により拘束される意図はないが、本発明の反応性多官能アクリレートが、接着剤組成物のための多くの効果的な架橋部位を硬化時に提供するように機能し、そのため硬化した接着剤の密度ならびに引抜き強度および難燃性などの他の物性が向上すると考えている。
【００３５】
本組成物に含まれる異なる種類および異なる官能性の反応性多官能アクリレートの相対量は、数多くの因子、例えば、所望の硬化速度および強度ならびに組成物の他の成分の種類および性質などに応じて、幅広く変わることがある。それでも、本接着剤組成物の好ましい実施形態は、０．０５：１〜約１：１、より好ましくは約０．０８：１〜約０．５：１、さらにより好ましくは約０．１：１〜約０．４：１の３官能：５官能の質量比で３官能アクリレートおよび５官能アクリレートを含む。
【００３６】
硬化剤
一般的に、本発明が公知で利用可能な硬化剤のいずれを含んでもよいことが企図されるが、硬化剤がアミン硬化剤を危険にさらすことが一般的に好ましい。本発明のアミン硬化剤はエポキシ樹脂のためのアミンタイプ硬化剤として知られているどのような物質でもよい。しかし、硬化剤が脂肪族アミンの混合物を含むことが一般的に好ましく、脂肪族アミンの混合物から本質的になることが好ましい。
【００３７】
特定の好ましい実施形態において、アミンは、エポキシド樹脂に対して活性な、平均で２個を超える水素原子を含む。アミンは第一級、第二級または第三級窒素原子を１つまたは複数含んでよい。
【００３８】
好適なアミンの例は、脂肪族、脂環式、芳香族および複素環アミンであり、ビス−（４−アミノフェニル）−メタン、アニリン／ホルムアルデヒド樹脂、ベンジルアミン、オクチルアミン、プロパン−１，３−ジアミン、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジアミン（ネオペンタンジアミン）、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ビス（３−アミノプロピル）−アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（３−アミノプロピル）−メチルアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ペンタエチレンヘキサミン、２，２，４−トリメチルヘキサン−１，６−ジアミン、ｍ−キシレンジアミン、１，２−および１，４−ジアミノシクロヘキサン、ビス−（４−アミノシクロヘキシル）−メタン、ビス−（４−アミノ−３−メチルシクロヘキシル）−メタン、２，２−ビス−（４−アミノシクロヘキシル）プロパンおよび３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルアミン（イソホロンジアミン）、ポリアミノイミダゾリンおよびポリアミノアミド、例えば、脂肪族ポリアミンおよび２量体化または３量体化脂肪酸から誘導されるものである。特に好適な種類のアミンの１つは、マンニッヒ塩基として知られる、縮合反応により修飾された種類のアミンである。特に好適なマンニッヒ塩基の１つは、Ancamine 1856の商標でAir Productsにより製造されている脂肪族マンニッヒ塩基である。他の種類の好ましいアミンは付加物修飾脂肪族アミンであり、そのようなアミンの３種が、Ancamine 1768、Ancamine 1638およびAncamine 2089Mの商標でAir Productsから市販されている。好適なアミンには、Hunstman Chemical製造のJeffaminesとして知られるポリオキシアルキレンアミン類、例えばJeffamine EDR 148、D 230、D 400またはT 403、キシレンジアミンおよびビス（アミノシクロヘキシル）メタンもある。脂環式アミンの中で、メチレン−ジ（シクロヘキシル）アミン（ＰＡＣＭとしても知られる）、３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルアミン（あるいは５−アミノ−１，３，３−トリメチル−シクロヘキサンメチルアミン）（イソホロンジアミンまたはＩＰＤＡとしても知られる）が好ましい。他の硬化剤には、例えば、ポリアミンおよびポリアミド硬化剤がある。
【００３９】
硬化剤が少なくとも１種のマンニッヒアミンおよび少なくとも１種の付加物修飾アミンを含む好ましい実施形態では、マンニッヒ：付加物修飾アミンが、好ましくは約０．５：１〜約３：１、より好ましくは約０．５：１〜約２：１、さらにより好ましくは約１：１〜約２：１の質量比で存在する。そのような実施形態において、脂肪族アミン化合物（複数可）が、エポキシで硬化された場合、一般的に好ましくは約１２５°Ｆ〜約１４０°Ｆの、さらにより好ましくは約１２５°Ｆ〜約１３５°Ｆのガラス転移温度を有し、好ましくは少なくとも約３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは約３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜約１５００ｍｇＫＯＨ／ｇのアミン価を有する。特定の好ましい実施形態において、少なくとも２種のアミン化合物の組み合わせを使用することが好ましいが、そのような化合物の第１は約８００〜約１５００ｍｇＫＯＨ／ｇのアミン価を有し、少なくとも第２のアミン化合物は約３５０〜約８００ｍｇＫＯＨ／ｇ、さらにより好ましくは約３８０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜約５５０ｍｇＫＯＨ／ｇのアミン価を有する。本願で使用するとおり、「ガラス転移温度」は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−８２により測定される性質を意味する。
【００４０】
アミン硬化剤が、本発明の広い範囲内の幅広い濃度範囲で存在してよいことが企図される。しかし、好ましくは、本組成物は、約１０wt％〜約５５wt％、より好ましくは約１０wt％〜約４０wt％、さらにより好ましくは約１０wt％〜約３０wt％のアミン硬化剤を含む。さらに、出願人らは、アミン硬化剤が、約２０pbwa〜約７０pbwaの量で、さらにより好ましくは約２５pbwa〜約４０pbwaの量で接着剤組成物中に存在する場合、思いがけないほどすばらしい結果が一般的に得られることを見いだした。
【００４１】
１種または複数の脂環式アミンを含む硬化剤の使用は、比較的高温において、特に引抜き力の点で、接着剤組成物が良好に機能することが望ましい場合一般的に好ましい。そのような高温実施形態のいくつかにおいて、組成物が、約８０℃で少なくとも５０ＫＮの引抜き力を生み出すことが好ましい。そのような実施形態において、硬化剤が約２５wt％〜約５０wt％の脂環式アミンを含むことが好ましく、より好ましくは約３０wt％〜約４０wt％の脂環式アミンを、さらにより好ましくは約３５wt％の脂環式アミンを含む。
【００４２】
抑制剤
抑制剤および特にフリーラジカル抑制剤は当業界に公知である。好ましいフリーラジカル抑制剤はヒドロキノンである。他の好適なフリーラジカル抑制剤には、トリメチルヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、ｔ−ブチルカテコールおよびナフタキノンがあるが、これらに限定されない。２種以上のフリーラジカル抑制剤をアンカー組成物に使用してよいことも企図される。重合抑制剤は、好ましくはヒドロキノンを含み、より好ましくは大部分ヒドロキノンを含み、さらにより好ましくはヒドロキノンから本質的になる。もちろん、重合抑制剤として従来使用されているパラベンゾキノン、メチルヒドロキノン、カテコールなど他の抑制剤を、単独またはヒドロキノンと組み合わせて使用してもよい。
【００４３】
組成物中の抑制剤の量は、それぞれの用途および企図されている利用に特定の多くの因子より広く変わってよいことが企図されるが、抑制剤が、約０．００５wt％〜約０．５wt％の量で存在することが一般的に好ましく、さらにより好ましくは約０．０１wt％〜約０．１wt％である。
【００４４】
開始剤
いくつかの実施形態において、本発明の樹脂組成物は、硬化触媒、開始剤または両方の添加により、より容易に硬化可能である。代表的な開始剤には、アルデヒド−アミン縮合生成物、有機スルホニルクロライドおよび第三アミンがあり、第三アミンが一般的に好ましい。特定の好ましい実施形態において、開始剤はアミノ置換フェノールを含み、より好ましくは第三アミノ置換フェノール、さらにより好ましくは第三アミン置換基を少なくとも２個、好ましくは３個有するフェノールを含む。好ましい第三アミンの１つは、Air ProductsからANCAMINE K54の商標で市販されている２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールである。もちろん、２種以上の異なる活性化剤を、本発明に従い組み合わせて使用することもできる。他の好適な活性化剤は、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルトルイジン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルトルイジン、Ｎ，Ｎ−ジ−（２−ヒドロキシ−エチル）−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシプロピル）−ｐ−トルイジンなどの第三アミンである。硬化触媒は、特定の実施形態において、メチルエチルケトンパーオキサイド、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイドなどの有機過酸化物も含んでよい。
【００４５】
チキソトロープ剤
本アンカー組成物はチキソトロープ剤も含んでよい。本発明の好ましいチキソトロープ剤は、攪拌、振盪または混合あるいはそのような剪断力を別の方法で受けたとき、組成物の流動性を高め、すなわち粘度を下げる。組成物が塗布の間および塗布された後所望の粘度を持つことを確実にするため、アンカー組成物にチキソトロープ剤を含むことが有用である。例えば、塗布が水平な穴または天井の穴への組成物の注入を必要とする場合、チキソトロープ剤を加えて、組成物の低下または垂れを阻害または防止することができる。さらに、チキソトロープ剤をアンカー組成物に加えて組成物の他の固体成分の沈殿を防止し、組成物の粘度を増加させてもよい。チキソトロープ剤は組成物の供給も容易にするが、剪断力がかかるとき、例えばディスペンシングガンからの組成物の排出のとき、得られる組成物の粘度をチキソトロープ剤が下げるので、ディスペンシングガンのカートリッジからの排出がより容易になるからである。チキソトロープ剤は、約０．５wt％〜約１０wt％、より好ましくは約１wt％〜約５wt％の範囲の量でアンカー組成物に見いだすことができる。典型的には、アンカー組成物がガラスカプセルを利用して供給される場合、チキソトロープ剤の使用は必要でない。好適で好ましいチキソトロープ剤の例はヒュームドシリカである。四塩化ケイ素の熱分解および沈殿を含む、当業界に公知の種々の方法により作られる種々のシリカも企図される。他の好適なチキソトロープ剤には、種々の有機粘土および種々の繊維がある。アンカー組成物によっては、チキソトロープ剤はフィラーであるとも考えられる。好適なシリカチキソトロープ剤は、ニュージャージー州、リッジフィールドパークのDegussa Corporationから入手可能なAerosil RTM R202である。２種以上のチキソトロープ剤をアンカー組成物に使用することも企図される。
【００４６】
フィラー
本発明のアンカー組成物は、１種または複数のフィラーも含むことが好ましい。フィラーは、通常、様々な理由で組成物に添加され、例えば、重合の間に起こりうる組成物の収縮の低減および組成物のコスト低減であるが、これはフィラーがアンカー組成物のより高価な成分の一部に置き換わるからである。フィラーは、重合時のアンカー組成物の結合強度を高め、組成物中の他の粒子状物質の沈殿防止に役立つ。一般的に、フィラーは不活性で、無機で、固体の粒子状化合物である。不活性とは、フィラーが組成物の他のどのような成分とも有害な相互作用を持たないことを意味する。好適なフィラーの例には、粉砕したガラス、ガラスビーズ、石英、シリカ、石灰石、アルミナ、種々の粘土、珪藻土および他の物質、例えば、マイカ、フリントパウダー、クリオライト、アルミナ三水和物、タルク、砂、パイロフィライト、永久白、粒状ポリマー、例えばポリエチレン、中空のガラスおよびポリマービーズ、酸化亜鉛、ノバキュライト、硫酸カルシウムおよびこれらの混合物があるが、これらに限定されない。好ましいフィラーは、石英、ガラスおよびシリカである。フィラーをカップリング剤により処理して、ポリマーマトリックスへの結合を向上させてもよい。フィラー処理に利用できるカップリング剤の例は、シラン、チタネートおよびジルコネートである。
【００４７】
好ましくは、本組成物は組成物の質量の約１０％〜約８０％、より好ましくは約２０wt％〜約７０wt％、さらにより好ましくは約２０wt％〜約５０wt％のフィラーを含む。
【００４８】
フィラーの正確な粒径は、組成物の望まれる粘稠度およびアンカー組成物を供給する方法によるであろう。例えば、大きい平均粒径（３００ミクロン以上）を有するフィラーは、ディスペンシングガンなどの供給システムに使用されるスタティックミキサを詰まらせることがある。その一方で、大きい粒径を有するフィラーはガラスカプセルに使用可能である。好ましい粒径は約５０ミクロン以上である。しかし、フィラーが組成物中の他の粒状物の沈殿を防ぐために使用されている場合、５０ミクロン未満の粒径が望ましいことがある。５０ミクロン未満の粒径を有するフィラーを、粒径が５０ミクロンを超えるものもある他のフィラーと組み合わせて使用できることも認識される。
【００４９】
他の添加剤
アンカー組成物は芳香剤も含んでよい。芳香剤をアンカー組成物に使用して、望ましくないまたは不快であると考えられる組成物の臭気をマスクする。好ましい芳香剤はAtlanta Fragrance 16332である。同様に、顔料を利用してアンカー組成物を着色してよい。好適な顔料は当業者に知られている。
【００５０】
好ましい２成分接着剤
本発明の１実施形態において、アンカー組成物は第１組成物と第２組成物を混合して形成される。第１組成物はエポキシ化合物および反応性希釈剤が存在する場合、反応性希釈剤も好ましくは少なくとも相当な量、好ましくは実質的に全て含む。第１組成物は多官能アクリレートも含むことが好ましいが、それ自体望ましい時まで接着剤の硬化を阻害する抑制剤を含むことが好ましく、第２組成物は好ましくはアミン触媒を含む。第１組成物と第２組成物が合わさると、重合が起こる。
【００５１】
好ましい実施形態において、第１組成物は、エポキシ樹脂、多官能アクリレート促進剤およびフィラーを含む。第１組成物は、チキソトロープ剤、連鎖移動剤、フリーラジカル抑制剤、芳香剤、活性化剤、プロモーターおよび／または顔料も含んでよい。第２組成物も、フィラー、チキソトロープ剤、芳香剤および／または顔料を含んでよい。第１組成物と第２組成物の両方が同じ成分をいくつか含んでよいことも企図される。
【００５２】
第２組成物に対する第１組成物の質量比は、０．５対１〜約２対１の範囲でよい。好ましくは、第２組成物（Ｂ液）に対する第１組成物（Ａ液）の質量比は約１．５：１である。
【実施例】
【００５３】
以下の実施例を本発明の特定の実施形態を説明するために提供するが、本発明の範囲または特許請求の範囲をいかなる方法でも限定するものではない。
【００５４】
実験プロトコル
２液アンカー組成物の調製
重合性エポキシ樹脂の適量を調製する。適量の多官能アクリレート、反応性希釈剤および他の成分を樹脂に混合する。好ましくはディスペンサーを用いて組成物を混合する。次に、チキソトロープ剤を剪断混合しながら加え、次にフィラーを加える。２種以上のフィラーがアンカー組成物に含まれる場合、第１のフィラーを加えて混合し、次いで第２のフィラーなどを加えることが好ましく、所望数のフィラーが組成物を加えられるまで、組成物のＡ液が完成するまで続ける。上述のものと同じ一般手順を利用して、硬化剤、チキソトロープ剤、活性化剤、フィラー、顔料および他の成分からなるＢ液を作る。
【００５５】
上記の調製手順を実施例に用いるが、比較例は例外であり、提供されている説明にしたがい接着剤を調製した。
【００５６】
引抜き性能およびトルク耐性
およそ４インチ×８インチ×１６インチで実質的に表面水のない中程度の重量のコンクリートブロックを使用する。典型的には、試験する接着剤組成物のそれぞれに対し、５回の反復引抜きおよびトルク耐性試験を実施する。第１に、深さ１１０ｍｍで幅がおよそ１４ｍｍである等間隔の３つの穴を、コンクリートブロックの８インチ×１６インチの面にあける。次いで、穴を、ブラシ、圧縮空気および吸引により掃除する。あけた穴に接着剤組成物を注入し、１／４インチのインチあたり２０ねじ山×１２ｍｍのステンレススチールのロッド、タイプ３０４を、接着剤を含む穴に回転させながら挿入する。引抜きおよびトルク試験の前の時間は、報告するとおり約０．５時間〜約７２時間の範囲である。トルク耐性試験では、ステンレススチールロッドにトルクを与え、ロッドの回転を始めるのに要するトルクの量を記録する。次いで、トルク付き引抜き試験では、トルク耐性を測定した後のステンレススチールロッドを、示される時間に、マサチューセッツ州カントンのInstron Corporation製ＴＴＣ型インストロン万能試験機またはその等価物などの万能試験機に接続し、破損するまで０．２インチ／分でロッドを引き抜く。次いで、最大負荷および破損種類を記録した。トルクを与えない引抜き試験を、トルクを与える操作を省略する以外同じ方法で測定する。
【００５７】
アンカー組成物の実際の性能の尺度の１つは、接着剤のトルク付き引抜き力である。この尺度は、いくつかの点で建設現場での実際の条件を表すものであるが、その理由は、接着剤が塗布されたが完全に硬化する機会を持つ前に、例えば、建設作業員が故意または無意識にアンカーボルトを回転または他の方法でトルクをかけるとしても予想外ではないからである。
【００５８】
本発明の好ましいアンカー組成物は、およそ室温での塗布の後約１時間で少なくとも約１５Ｎ−ｍのトルク耐性を与え、およそ室温での約２４時間で少なくとも約６５ＫＮのトルク付き引抜き性能を与える。
【００５９】
最も好ましくは、コンクリートまたはメーソンリーに固定された材料あるいはコンクリートまたはメーソンリー自体が、接着剤組成物より前に破損する。以下の実施例から分かるとおり、本発明の組成物は、室温において１時間で少なくとも約１５Ｎ−ｍのトルク耐性およびおよそ室温において約２４時間で少なくとも約９０ＫＮの、約８０℃において約２４時間で少なくとも約４５ＫＮの引抜き性能（トルク無し）を得ることができる。
【００６０】
比較例
リヒテンシュタイン、シャーンのHilti AktiengesellschaftによりRE-500の商標で販売されている優れた市販のエポキシ系アンカー接着剤を、説明書にしたがい使用して、上記のプロトコルに概説した種々の性能パラメータを測定する。以下の結果が観察される。
【００６１】
接着剤                                    ＲＥ−５００
トルク耐性、１時間（Ｎ−ｍ）                ０
引抜き、５時間（トルク無し）（ＫＮ）        ４７
引抜き、６時間（トルク無し）（ＫＮ）        ８４
引抜き、２４時間（トルク無し）（ＫＮ）      ９０
ポンパビリティー                            良好
ＲＥ−５００製品は、室温での塗布の後６時間まで測定可能なトルク耐性が無かった。
【００６２】
実施例１
Ａ液：Ｂ液の質量比１．５：１を有し、Ａ液およびＢ液に以下の配合を有する２液型接着剤組成物を調製し、上記のプロトコルにしたがい使用する。
【００６３】
【表１】
2007518840.tif 000003
【００６４】
【表２】
2007518840.tif 000004
【００６５】
接着剤組成物に対して、上記のプロトコルに概説した種々の性能パラメータを測定し、以下の結果を観察する。
トルク耐性、１時間（Ｎ−ｍ）                ２１
引抜き、３時間（トルク無し）（ＫＮ）        ７６
引抜き、２４時間（トルク無し）（ＫＮ）      ９１．４*
引抜き、２４時間（トルク付き）（ＫＮ）      ６７．３
ポンパビリティー                            良好
＊ロッド／コンクリート破損
【００６６】
上記の実施例を比較例と比較すると分かるとおり、本組成物は、塗布の後およそ４時間で約１００ＫＮの最大強度を生み出すことができるが、従来技術の製品は、塗布後のまる５時間、その最大強度をかなり下回り、本組成物の強度よりかなり低い。さらに、本組成物は、塗布の後わずか１時間で相当なトルク耐性を生み出すことができるが、従来技術製品は、６時間後でも実質的なトルク耐性を生み出さない。
【００６７】
実施例２
Ａ液：Ｂ液の質量比１．５：１を有し、Ａ液およびＢ液に以下の配合を有する２液型接着剤組成物を調製し、上記のプロトコルにしたがい使用する。
【００６８】
【表３】
2007518840.tif 000005
【００６９】
【表４】
2007518840.tif 000006
【００７０】
接着剤組成物に対して、上記のプロトコルに概説した種々の性能パラメータを測定し、以下の結果を観察する。
トルク耐性、１時間（Ｎ−ｍ）                        １５
引抜き、２４時間（トルク無し）（ＫＮ）              ９７
引抜き、２４時間（トルク無し）８０℃（ＫＮ）        ５４
ポンパビリティー                                    良好
【００７１】
上記の実施例を比較例と比較すると分かるとおり、本組成物は、約８０℃で５４ＫＮの引抜き力を生み出すことができる。
【国際調査報告】
2007518840.tif 000007
2007518840.tif 000008
2007518840.tif 000009
2007518840.tif 000010