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図面 (10)

課題

接着剤によってテキスタイル建築部材の表面に接着接合する建築部材の補強方法を提供する。

解決手段

接着剤によってテキスタイル11、12、13を建築部材の表面に接着接合する工程を含む建築部材の補強方法であって、接着接合前のテキスタイル11、12、13は≧1.0の延性を有し、硬化状態における接着剤は≧1.5の延性を有し、接着接合後の建築部材は≧2の延性を有する。ここで、延性とは、それぞれの場合、弾性変形の値に対する弾性および塑性変形全体の値の比率として規定される。

概要

背景

石造建築物は、数千年間世界中にわたって用いられている。石造建築物は、実質的には
れんがおよび接合部の配置からなる。これらの部材の配置のために、石造建築物は高異方
性の建築材料であり、垂直荷重移動に非常に適当である。

垂直および水平に異なって配置された接合部およびれんがに加えて、個々の部材の異方
性材料特性は、石造建築物の方向依存性挙動の主な要因である。軸方向の荷重に対する耐
性は比較的低い。間違いがなく吸収できる水平方向の荷重は限られている。

地震によって誘発される水平方向の加速度は、特に石造建築物の構造物おいて高い水平
方向の荷重を発生する。構造物の支持システムの損傷が生じる。従って、地震活動活発
な地域における石造建築物の使用には、水平方向の荷重移動の改善が必要である。特に既
存の構造物において、遡って補強する方法は、設計荷重適合する必要があり、これは一
般に低い水準にある。

石造建築物の支圧強度を高め、それにより実証できるようにするために、多くの様々な
補強方法が開発されている。これらの方法の1つは、繊維複合材料による、表面に近接
る石造建築物の補強である。補強は表面に施されるため、その使用は、特に既存の石造
築物のパネルの補強に適当である。これに関する従来の研究は、エポキシ樹脂トリック
ス中の織物の使用に主に集中していた。

エポキシ樹脂の構造物性は不利であるため(水蒸気不透過性熱作用下における煙の発
生、熱曝露時における強度損失)、エポキシ樹脂を用いて強化されたセメントマトリック
スを用いた研究も続けられた。

WO 1995/034724 A1には、例えば地震中の荷重等の特殊な荷重下において起こるような
損傷を防ぐために壁を補強する方法が記載されている。この方法は、補強する露出壁の一
部に樹脂含浸織物層を適用する工程を含む。この方法はさらに、固定部材接着剤または
それらの組み合わせによって樹脂含浸織物層を壁の構造部材に固定する工程を含む。

US-B 6,806,212は、表面と構造物に作用する爆発力に対して壁を補強するために壁の表
面に施された複合コーティングとを有する、構造物と壁の組み合わせに関する。エラスト
マーを含む第1の層は、壁と密接に接触し、そこに恒久的に接着する。エラストマーを含
む第2の層は、第1の層と密接に接触し、そこに恒久的に接着する。テキスタイルが、第
1の層と第2の層との間にさらに組み込まれ、ここでエラストマーは、周囲条件下におい
硬化しエラストマーを形成する液体前駆体生成物である。複合コーティングの目的は
、突然の水平または爆発的な力が構造物に作用する場合に、壁の延性および伸長性を高め
ることである。この前駆体は、混合後に反応してエラストマーを形成する2成分組成物
ある。

DE 10 2008 026615 A1には、石造建築物用のハイブリッドテキスタイル補強構造、テキ
スタイル補強された構造部材または鉱物的に結合した建築部材、特にコンクリートの構造
部材用の補強層が開示され、ここで、コンクリート適合性高性能繊維格子状テキス
イル構造が補強材料として用いられる。同時に格子状テキスタイル構造は、縦方向および
/または横方向に高強度の補強部材を有し、高い延性を有する部材が縦方向および/また
は横方向に更に設けられている。高強度の補強部材は、高い弾性係数を有する繊維系、好
ましくはARガラスまたはカーボンからなることができ、これは0°および/または90°方
向に並行に配置される。さらに、延性部材は、低い弾性係数を有する繊維系、好ましくは
ポリプロピレンまたはポリエチレンからなることができ、これは0°および/または90°
方向に並行に配置される。

硬質過ぎる材料または材料の組み合わせをプラスター表面に接着接合する場合、テキス
タイルにおいて生じる引張強度は、プラスター表面にわたって分散させることができず、
構造部材の初期破壊が生じる。さらに、材料を石造建築物に直接適用する場合、プラスタ
ーを最初に除去しなければならない。

地震で誘発された負荷は、構造の支持システムにおける高い要求をもたらし、従来技術
に記載された補強の実現性は十分ではなく、さらに改善されなければならない。支圧強度
に加えて、構造の延性(変形能力)全体を考慮すべきである。補強の目的は、一方では、
負荷の移動において構造を支持すること(耐性を増加させること)であり、他方では、大
きな変形の場合においてさえも支圧強度が保たれるように、石造建築物部材の結合を改善
すること(延性全体を増加させること)である。

概要

接着剤によってテキスタイルを建築部材の表面に接着接合する建築部材の補強方法を提供する。接着剤によってテキスタイル11、12、13を建築部材の表面に接着接合する工程を含む建築部材の補強方法であって、接着接合前のテキスタイル11、12、13は≧1.0の延性を有し、硬化状態における接着剤は≧1.5の延性を有し、接着接合後の建築部材は≧2の延性を有する。ここで、延性とは、それぞれの場合、弾性変形の値に対する弾性および塑性変形全体の値の比率として規定される。

目的

本発明に存在する目的は、そのような補強およびそれを実行するための方法を
提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

接着剤によってテキスタイル建築部材の表面に接着接合する工程を含む、建築部材の補強方法であって、接着接合前のテキスタイルは≧1.0の延性を有し、硬化状態における接着剤は≧1.5の延性を有し、接着接合後の建築部材は≧2の延性を有し、ここで、延性とは、それぞれの場合、弾性変形の値に対する弾性および塑性変形全体の値の比率として規定されることを特徴とする方法。

請求項2

接着接合前のテキスタイルは、≧1.5ないし≦20の範囲の延性を有する、請求項1に記載の方法。

請求項3

硬化状態における接着剤は、≧1.5ないし≦20の範囲の延性を有する、請求項1に記載の方法。

請求項4

接着接合後の建築部材は、≧2ないし≦30の延性を有する、請求項1に記載の方法。

請求項5

建築部材の表面はプラスター表面である、請求項1に記載の方法。

請求項6

硬化状態における接着剤の延性に対する接着接合前のテキスタイルの延性の比率は、≧1:1ないし≦1:10の範囲である、請求項1に記載の方法。

請求項7

テキスタイルはガラス繊維織物を含み、ガラス繊維織物は互いに直交するガラス繊維を含む、請求項1に記載の方法。

請求項8

テキスタイルは少なくとも2軸の織物を含み、更なる繊維が少なくとも2軸の織物上に不織布の形状において配置される、請求項1に記載の方法。

請求項9

接着剤は水性ポリウレタン分散体を含む、請求項1に記載の方法。

請求項10

水性ポリウレタン分散体は、次の成分:A1)ポリイソシアネート、A2)≧400g/モルないし≦8000g/モルの重量平均分子量(DIN55672−1によって決定)を有する高分子ポリオールおよび/またはポリアミン、ならびにA4)少なくとも1つのイオン性または潜在的イオン性基を有する化合物から選択される少なくとも1つの化合物、ならびにA5)非イオン親水化化合物反応生成物である、請求項9に記載の方法。

請求項11

その表面に接着接合されたテキスタイルを含む、補強された建築部材であって、接着接合前のテキスタイルは≧1.0の延性を有し、硬化状態における接着剤は≧1.5の延性を有し、補強された建築部材は≧2の延性を有し、ここで、延性とは、それぞれの場合、弾性変形の値に対する弾性および塑性変形全体の値の比率として規定されることを特徴とする補強された建築部材。

請求項12

テキスタイルは少なくとも2軸の織物を含み、更なる繊維が少なくとも2軸の織物上に不織布の形状において配置される、請求項11に記載の補強された建築部材。

請求項13

接着剤は水性ポリウレタン分散体を含む、請求項11に記載の補強された建築部材。

請求項14

建築部材を補強するための、接着剤と組み合わせたテキスタイルの使用であって、テキスタイルは接着剤によって建築部材の表面に接着接合され、接着接合前のテキスタイルは≧1.0の延性を有し、硬化状態における接着剤は≧1.5の延性を有し、ここで、延性とは、それぞれの場合、弾性変形の値に対する弾性および塑性変形全体の値の比率として規定されることを特徴とする使用。

請求項15

テキスタイルは少なくとも2軸の織物を含み、更なる繊維が少なくとも2軸の織物上に不織布の形状において配置される、請求項14に記載の使用。

請求項16

接着剤は水性ポリウレタン分散体を含む、請求項14に記載の使用。

技術分野

0001

本発明は、接着剤によってテキスタイル建築部材の表面に接着接合する工程を含む、
建築部材の補強方法に関する。本発明はさらに、そのような補強された建築部材、および
建築部材を補強するための、接着剤と組み合わせたテキスタイルの使用に関し、ここでテ
キスタイルは接着剤によって建築部材の表面に接着接合される。

背景技術

0002

石造建築物は、数千年間世界中にわたって用いられている。石造建築物は、実質的には
れんがおよび接合部の配置からなる。これらの部材の配置のために、石造建築物は高異方
性の建築材料であり、垂直荷重移動に非常に適当である。

0003

垂直および水平に異なって配置された接合部およびれんがに加えて、個々の部材の異方
性材料特性は、石造建築物の方向依存性挙動の主な要因である。軸方向の荷重に対する耐
性は比較的低い。間違いがなく吸収できる水平方向の荷重は限られている。

0004

地震によって誘発される水平方向の加速度は、特に石造建築物の構造物おいて高い水平
方向の荷重を発生する。構造物の支持システムの損傷が生じる。従って、地震活動活発
な地域における石造建築物の使用には、水平方向の荷重移動の改善が必要である。特に既
存の構造物において、遡って補強する方法は、設計荷重適合する必要があり、これは一
般に低い水準にある。

0005

石造建築物の支圧強度を高め、それにより実証できるようにするために、多くの様々な
補強方法が開発されている。これらの方法の1つは、繊維複合材料による、表面に近接
る石造建築物の補強である。補強は表面に施されるため、その使用は、特に既存の石造
築物のパネルの補強に適当である。これに関する従来の研究は、エポキシ樹脂トリック
ス中の織物の使用に主に集中していた。

0006

エポキシ樹脂の構造物性は不利であるため(水蒸気不透過性熱作用下における煙の発
生、熱曝露時における強度損失)、エポキシ樹脂を用いて強化されたセメントマトリック
スを用いた研究も続けられた。

0007

WO 1995/034724 A1には、例えば地震中の荷重等の特殊な荷重下において起こるような
損傷を防ぐために壁を補強する方法が記載されている。この方法は、補強する露出壁の一
部に樹脂含浸織物層を適用する工程を含む。この方法はさらに、固定部材、接着剤または
それらの組み合わせによって樹脂含浸織物層を壁の構造部材に固定する工程を含む。

0008

US-B 6,806,212は、表面と構造物に作用する爆発力に対して壁を補強するために壁の表
面に施された複合コーティングとを有する、構造物と壁の組み合わせに関する。エラスト
マーを含む第1の層は、壁と密接に接触し、そこに恒久的に接着する。エラストマーを含
む第2の層は、第1の層と密接に接触し、そこに恒久的に接着する。テキスタイルが、第
1の層と第2の層との間にさらに組み込まれ、ここでエラストマーは、周囲条件下におい
硬化しエラストマーを形成する液体前駆体生成物である。複合コーティングの目的は
、突然の水平または爆発的な力が構造物に作用する場合に、壁の延性および伸長性を高め
ることである。この前駆体は、混合後に反応してエラストマーを形成する2成分組成物
ある。

0009

DE 10 2008 026615 A1には、石造建築物用のハイブリッドテキスタイル補強構造、テキ
スタイル補強された構造部材または鉱物的に結合した建築部材、特にコンクリートの構造
部材用の補強層が開示され、ここで、コンクリート適合性高性能繊維格子状テキスタ
イル構造が補強材料として用いられる。同時に格子状テキスタイル構造は、縦方向および
/または横方向に高強度の補強部材を有し、高い延性を有する部材が縦方向および/また
は横方向に更に設けられている。高強度の補強部材は、高い弾性係数を有する繊維系、好
ましくはARガラスまたはカーボンからなることができ、これは0°および/または90°方
向に並行に配置される。さらに、延性部材は、低い弾性係数を有する繊維系、好ましくは
ポリプロピレンまたはポリエチレンからなることができ、これは0°および/または90°
方向に並行に配置される。

0010

硬質過ぎる材料または材料の組み合わせをプラスター表面に接着接合する場合、テキス
タイルにおいて生じる引張強度は、プラスター表面にわたって分散させることができず、
構造部材の初期破壊が生じる。さらに、材料を石造建築物に直接適用する場合、プラスタ
ーを最初に除去しなければならない。

0011

地震で誘発された負荷は、構造の支持システムにおける高い要求をもたらし、従来技術
に記載された補強の実現性は十分ではなく、さらに改善されなければならない。支圧強度
に加えて、構造の延性(変形能力)全体を考慮すべきである。補強の目的は、一方では、
負荷の移動において構造を支持すること(耐性を増加させること)であり、他方では、大
きな変形の場合においてさえも支圧強度が保たれるように、石造建築物部材の結合を改善
すること(延性全体を増加させること)である。

先行技術

0012

国際公開第1995/034724号
米国特許第6806212号明細書
独国特許出願公開第2008/026615号明細書

発明が解決しようとする課題

0013

従って、本発明に存在する目的は、そのような補強およびそれを実行するための方法を
提供することである。

課題を解決するための手段

0014

この目的は、本発明により、接着剤によってテキスタイルを建築部材の表面に接着接合
する工程を含む、建築部材の補強方法であって、ここで、接着接合前のテキスタイルはそ
れぞれの繊維方向において≧1.0の延性(DIN EN ISO 13934-1 1999年4月版に従って測定
;横方向圧力に対するその感度を理由とするガラス繊維への損傷による測定誤差を避ける
ため、試験紙の末端を金属ジョーにおいて接合する)を有し、硬化状態における接着剤は
≧1.5の延性(DIN EN 12188、1999年7月版に従って測定;ここで金属ダイは、少なくとも
50N/mm2のシリンダー強度のコンクリートから作られた同等のダイと置き換えられた)を
有し、接着接合後の建築部材(必然的に接着剤の硬化も含む)は≧2の面外測定の延性を
有し、ここで、延性とは、それぞれの場合において、弾性変形の値に対する、変形全体
値、すなわち弾性および塑性部材の総量の比率として決定する、方法によって達成される
支圧部材の延性に関して、重要であるのは材料だけでなく、支圧部材の形状およびそこ
への負荷の性質も重要であるため、延性全体という用語が用いられる(例えばHugo Bachm
ann、「Erdbebensicherung von Bauwerken」、第2改訂版、第3.5章、Birkenhaeuser Verl
ag、2002年、ISBN 3-7643-6941-8参照)。他方で、接着剤またはテキスタイルの延性は、
材料延性という。本発明の範囲内における建築部材は、特に支圧壁または非支圧壁である
。しかし、支柱および他の建物部材も、本発明によって含まれる。

図面の簡単な説明

0015

建築部材を補強するためのテキスタイルの垂直配置を示す。
組み込まれた固定部材を用いてさらに補強された建築部材を示す。
組み込まれた固定部材によって両側において補強された建築部材を示す。
本発明によって用いることができるテキスタイルを示す。
本発明によって用いることができる更なるテキスタイルを示す。
軸方向変形試験の結果(灰砂石造建築物)を示す。
平面曲げ試験の結果(灰砂石造建築物)を示す。
平面曲げ試験の結果(れんが建築)を示す。
接着剤のせん断応力を示す。

0016

好ましくは、接着接合後の建築部材は、≧2ないし≦30の範囲、特に好ましくは≧3ない
し≦20の範囲の延性を有する。

0017

本発明は、繊維複合材料を用いて補強される石造建築物において、支圧強度を上げるた
変形負荷の場合には補強材の急速な反応が必要であり、延性を改善するために高い塑性
伸長性(plastic extensibility)が必要であることの発見から始まる。

0018

支圧壁および/または非支圧石造建築物の引張補強材がこれにより達成される。

0019

本発明によるテキスタイルおよび接着剤の選択の結果、石造建築物から作られる支圧部
材の元来低い延性は、より大きい地震の力を伝えることができる程度に増加される。この
テキスタイルにより、作用する力を壁の表面全体にわたって分散させることができる。石
建築物における亀裂は、同一または異なる材料の繊維によってブリッジされる。引張力
面積分散をもたらたすそれに応じた延性の接着剤のために、このテキスタイルは非常に
形することができ、それによりこのように補強された支圧部材にとって高い延性全体が
可能となる。

0020

抵抗力を維持しながら塑性変形を行う能力を延性という。負荷条件の地震における十分
な支圧作用は、高い支圧強度およびより低い延性によってと同様に、高い延性および低い
支圧強度によっても同じく達成することができる。

0021

支圧強度を上げるための支出が高いために、線形弾性挙動範囲における配分揺れに耐え
る、すなわち負荷の場合に塑性変形できない地震のための建築物の設計は、大抵の場合、
エネルギー消逸のためのより大きい塑性変形を可能とする延性設計と比べて経済的でない

0022

接着接合前のテキスタイルの延性は本発明に従って選択される。これは、接着剤と接触
させる前のテキスタイルを意味するものと理解される。従って、一般にテキスタイルは、
更なる処理がされていない市販製品材料特性に基づいて選択することができる。この延
性は、好ましくは≧1.0ないし≦20、より好ましくは≧1.5ないし≦10である。

0023

さらに、硬化状態における接着剤の延性は本発明に従って選択する。その状態は、例え
ば接着剤における乾燥、フィルム形成架橋または他の化学反応後に、確立され得る。従
って、硬化状態は、塗布後およびもはや実質的に変化しない場合の接着剤のとる最終状態
である。硬化状態を考慮するため、例えば固体含有量希釈度溶媒含有量等の接着剤の
様々な処方は役割を果たさない。そのように選択される延性は、好ましくは≧1.5ないし
≦20、より好ましくは≧2ないし10である。「硬化状態」という表現は、重合反応が完了
まで進行し、そのため一般に反応性モノマーが存在しない材料または接着剤をいう。

0024

接着剤の塗布は、スプレーブラシ塗布ローラー塗布、ヘラ塗布等によって行うこと
ができる。用いる接着剤に応じて、エアレーション期間は、テキスタイルの接着剤への適
用する前の塗布後に待たれ得る。

0025

適当な接着剤は、特にポリウレタン接着剤であるが、これは硬化状態において必要な延
性を得ることができるためである。

0026

適当なテキスタイルは、特に織物および編物である。織物の場合、所望の延性は、テキ
スタイルの基布を比較的粗いメッシュ状/ルーズにし、さらに長繊維または短繊維であっ
てよい延性繊維を適用することによって達成される。そのような繊維として、例えば、ガ
ラスポリアラミドグラファイト石英炭素繊維セラミック、ポリエチレン、ポリ
プロピレンポリイミドポリアミドまたは天然繊維のものが挙げられる。特に好ましく
は、このような繊維は、ガラス、ポリアミド、グラファイト、石英、炭素繊維、セラミッ
ク、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリイミドからなる群から選択される。混合テ
キスタイルの場合、高い延性を有する上述の繊維は、建築部材上に水平および/または30
〜60°の角度で配置されるべきである。

0027

本発明によれば、織物の場合、横糸方向(横方向)における材料1メートル当たりの最
大引張強度は≧45kNないし≦70kNであり、縦糸方向長手方向)においては≧50kNないし
≦90kNであることが適当であると見出されており、それぞれの場合、DIN EN ISO 13934-2
(1999年4月版;横方向圧力に対するその感度を理由とするガラス繊維への損傷によって
引き起こされる測定誤差を避けるため、試験紙の末端を金属ジョーにおいて接合する)に
従って測定される。

0028

以下、本発明を実施態様によってさらに説明する。文脈から明瞭に逆であることが明ら
かでない限り、実施態様を所望により組み合わせてよい。

0029

本発明による方法のある実施態様において、建築部材の表面はプラスター表面である。
「プラスター」とう用語は、ここでは一般に、プラスターを含む被覆物を意味するものと
理解される。このようなプラスターとして、例えば石灰プラスター、石灰-セメントプラ
スター石膏プラスター石膏-石灰プラスターおよび石膏-石灰-セメントプラスター
挙げられる。除去しなければならない既存のプラスターを除いて、既存の建築物または建
築部材/壁でさえ、そのように遡及的に補強することができる。プラスターの厚みは、例
えば≧0.5cmないし≦5.0cmの範囲にあり得る。プラスターとその下部の石または石造建築
物との間における、DIN 16964によって測定された接着剪断力、または別にDIN EN 1542、
1999年7月版による接着性は、≦1.2cmのプラスター塗布厚みにおいて、≧0.15N/mm2の値
を有することがさらに好ましい。プラスターの質および石造建築物の表面状態に基づいて
、例えば8kN〜35kNのテキスタイル1メートル当たりの引張強度の増加を達成することが
できる。

0030

本発明による方法の更なる実施態様において、接着剤をまず建築部材の表面に塗布し、
次にテキスタイルを、塗布した接着剤に貼り付ける。接着剤を含浸させたテキスタイルシ
ートを用いる必要がないため、これはこの方法をさらに単純にする。原理上必要ではない
が、必要に応じて、貼り付けたテキスタイルに更なる接着剤を塗布してよい。

0031

本発明による更なる実施態様において、硬化状態における接着剤の延性に対する接着接
合前のテキスタイルの延性の比率は、可能な限り1:1〜1:10の範囲である。このように
延性を調節することにより、接着接合したテキスタイルへの特に効果的な力吸収および力
移行が達成できる。好ましくは1:2〜1:5の範囲であり、より好ましくは1:3〜1:4であ
る。

0032

本発明による方法の更なる実施態様において、テキスタイルはガラス繊維織物を含み、
ガラス繊維織物は互いに直交するガラス繊維を含む。特に適当であるのは、1k〜3k、また
はさらに6k以下のフィラメント数を有するEガラスまたはARガラスのガラス繊維ロービン
グが編成された平織りのガラス繊維織物である。

0033

本発明による方法の更なる実施態様において、テキスタイルは、更なる被覆物を有する
繊維を含む。例えばスプレー、ディッピング、含浸等の様々な方法を用いることができる
。この被覆物は、テキスタイルの適用中および適用後の両方においてノッチ形成および化
学的ストレスから繊維を保護するであろう。その主要な機能は、テキスタイルおよび構造
部材の表面の間の結合を改善することである。

0034

本発明による方法の更なる実施態様において、テキスタイルは少なくとも2軸の織物を
含み、更なる繊維が、少なくとも2軸の織物上に不織布の形状で配置される。その繊維は
、好ましくは後側、すなわち建築部材およびそれに応じて接着剤に面する側に配置される
。繊維は、既に織物に接着接合されていてもよい。その方法において、繊維の機械的破損
は同時に起こらないが、連続して起こる。適当な繊維は特に、ポリエチレンおよびポリプ
ピレン繊維等のポリオレフィン繊維である。その繊維が織物の糸より非常に短い場合が
有利である。例えば、繊維長は0.5cm〜10cmであり得る。

0035

非常に特に好ましくは、互いに直交するガラス繊維を用いた2軸ガラス繊維織物であり
、ここでガラス繊維は更なる被覆物を有し、更なる繊維、好ましくは高延性ポリプロピレ
ン繊維がガラス繊維上に不織布の形状で配置される。

0036

本発明による方法の更なる実施態様において、接着剤は水性ポリウレタン分散体を含む
。好ましくは、それは、次の成分:
A1)ポリイソシアネート
A2)≧400g/モルないし≦8000g/モルの平均分子量(DIN 55672-1に従って測定)を有する
高分子ポリオール
A3)必要に応じて、≦400g/モルの分子量を有するモノ-および/もしくはポリ-アルコ
ルまたはモノ-および/もしくはポリ-アミンまたはアミノアルコール
ならびに
A4)少なくとも1つのイオン性または潜在的イオン性基を有する化合物
および
A5)非イオン親水化化合物
から選択される少なくとも1つ
反応生成物であるポリウレタン(A)を含む水性ポリウレタン分散体である。

0037

潜在的イオン性基は、イオン性基を形成可能である基である。

0038

ポリウレタン(A)は、好ましくは、≧7重量%ないし≦45重量%のA1)、≧50ないし≦
91重量%のA2)、≧0ないし≦15重量%のA5)、≧0ないし≦12重量%のイオン性または潜
在的イオン性化合物A4)および必要に応じて≧0ないし≦30重量%の化合物A3)から調製
され、ここでA4)およびA5)の総量は≧0.1ないし≦27重量%であり、成分の総量は100重
量%である。

0039

ポリウレタン(A)は、特に好ましくは、≧10ないし≦35重量%のA1)、≧55ないし≦9
0重量%のA2)、≧0ないし≦10重量%のA5)、≧1ないし≦9重量%のイオン性または潜在
的イオン性化合物A4)および必要に応じて≧0ないし≦10重量%の成分A3)から構成され
、ここでA4)およびA5)の総量は≧0.1ないし≦19重量%であり、成分の総量は100重量%
である。

0040

ポリウレタン(A)は、非常に特に好ましくは、≧15ないし≦35重量%のA1)、≧55な
いし≦75重量%のA2)、≧0ないし≦8重量%のA5)、≧1ないし≦5重量%のイオン性また
は潜在的イオン性化合物A4)および必要に応じて≧0ないし≦8重量%の化合物A3)から調
製され、ここでA4)およびA5)の総量は≧0.1ないし≦10重量%であり、成分の総量は100
重量%である。

0041

適当なポリイソシアネート(A1)は、芳香族芳香脂肪族脂肪族または脂環族ポリイ
シアネートである。このようなポリイソシアネートの混合物を用いてもよい。適当なポ
イソシアネートとして、例えばブチレンジイソシアネートヘキサメチレンジイソシア
ネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、2,2,4-および/もしくは2,4,4-
トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート異性ビス(4,4'-イソシアナトシクロ
キシル)-メタンまたは任意の所望の異性体含有量のその混合物、イソシアナトメチル-1,
8-オクタンジイソシアネート、1,4-シクロヘキシレンジイソシアネート、1,4-フェニレン
ジイソシアネート、2,4-および/もしくは2,6-トルエンジイソシアネート、1,5-ナフチ
ンジイソシアネート、2,4'-もしくは4,4'-ジフェニルメタンジイソシアネートトリフェ
ニル-メタン-4,4',4''-トリイソシアネートまたはウレタンイソシアヌレートアロ
ァネート、ビウレットウレトジオンイミノオキサジアジンジオン構造を有するその由
来物およびその混合物が挙げられる。好ましくは、ヘキサメチレンジイソシアネート、イ
ホロンジイソシアネートおよび異性体ビス(4,4'-イソシアナトシクロヘキシルメタ
ンおよびその混合物である。

0042

ポリイソシアネートは、好ましくは脂肪族的および/または脂環式的に結合したイソ
アネート基のみを有する上述した種類のポリイソシアネートまたはポリイソシアネート混
合物である。好ましくは、さらに2,4-および/または2,6-トルエンジイソシアネートが挙
げられる。非常に特に好ましい開始成分(A1)は、HDI、IPDIおよび/または4,4'-ジイソ
シアナトジシクロヘキシルメタンに基づくポリイソシアネートまたはポリイソシアネート
混合物である。

0043

ポリイソシアネート(A1)としてさらに適当であるのは、例えばJ. Prakt. Chem. 336
(1994年)第185〜200頁に記載されているような、単純な脂肪族、脂環族、芳香脂肪族お
よび/または芳香族ジイソシアネートの修飾によって調製され、少なくとも2つのジイソ
シアネートから構成される、ウレトジオン、イソシアヌレート、ウレタン、アロファネー
ト、ビウレット、イミノオキサジアジンジオンおよび/またはオキサジアジントリオン
造を有する任意の所望のポリイソシアネートである。

0044

適当なポリマー(A2)は、≧1.5ないし≦4のOH官能価を有し、例えばポリアクリレート
ポリエステルポリラクトンポリエーテルポリカーボネート、ポリエステルカーボ
ネート、ポリアセタールポリオレフィンおよびポリシロキサン等である。好ましくは、
≧1.9ないし≦3のOH官能価を有する≧400g/モルないし≦2500g/モルの分子量範囲のポリ
オールが挙げられる。

0045

適当なヒドロキシル基含有ポリカーボネートは、カルボン酸由来物、例えばジフェニル
カーボネート、ジメチルカーボネートまたはホスゲンの、ジオールとの反応によって得る
ことができる。適当であるのは例えばジオールであり、例えばエチレングリコール、1,2-
および1,3-プロパンジオール、1,3-および1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール
1,8-オクタンジオールネオペンチルグリコール、1,4-ビスヒドロキシメチルシクロヘキ
サン、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、ジプ
ロピレングリコールポリプロピレングリコールジブレングリコール、ポリブチレン
グリコール、ビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールA、ならびにラクトン修飾ジ
オールである。好ましくは、ジオール成分は、≧40重量%ないし≦100重量%のヘキサン
ジオール、好ましくは1,6-ヘキサンジオール、および/またはヘキサンジオール由来物
含み、好ましくは、末端OH基を含むのに加えて、エーテルまたはエステル基を含むもので
あり、例えばDE-A 1770245による、少なくとも1モル、好ましくは1〜2モルのカプロラク
トンと1モルのヘキサンジオールとの反応によって、またはジ-もしくはトリ-ヘキシレン
グリコールを生成するヘキサンジオールとそれ自体とのエーテル化によって得られる生成
物である。このような由来物の調製は、例えばDE-A 1570540から既知である。DE-A 37170
60に記載されているポリエーテルポリカーボネートジオールを用いることもできる。

0046

ヒドロキシルポリカーボネートは、好ましくは長鎖状であるべきである。しかし、これ
は場合により、多官能性成分、特に低分子量ポリオールの組み込みによってわずかに分岐
してよい。この目的のために適当であるのは、例えばグリセロール、トリメチロールプロ
パン、1,2,6-ヘキサントリオール、1,2,4-ブタントリオールトリメチロールプロパン
ペンタエリスリトールキニトールマンニトールおよびソルビトール、メチルグリコ
ド、1,3,4,6-ジアンヒドロヘキシトールである。

0047

ポリエーテルポリオールとして適当であるのは、ポリウレタン化学においてそれ自体既
知のポリテトラメチレングリコールポリエーテルであり、これは例えばカチオン開環によ
テトラヒドロフラン重合によって調製することができる。

0048

適当なポリエーテルポリオール(A2)はさらに、スターター分子を用いて調製した、エ
チレンオキシドプロピレンオキシドブチレンオキシドスチレンオキシドまたはエピ
クロロヒドリン重付加生成物、ならびにその共重付加およびグラフト重付加生成物、な
らびに多価アルコール縮合によって得られるポリエーテルまたはその混合物および水、
多価アルコール、アミンまたはアミノアルコールのアルコキシル化によって得られるポリ
エーテルである。好ましくは、400〜4000Da、特に好ましくは400〜2500Da、非常に特に好
ましくは800〜2000Daの数平均分子量を有する、エチレンオキシドおよび/またはプロピ
レンオキシドの単独の重付加および/または共重付加化合物である。ポリエーテルポリオ
ールの平均官能価は、1.85より高く、好ましくは1.88〜3である。特に好ましくは、1.92
〜2.05の官能価を有する2官能性ポリエーテルである。

0049

エチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシドの単独の重付加および/または共
重付加化合物におけるエチレンオキシドの量は、0〜100%、好ましくは0〜30%、特に好
ましくは0〜10%である。

0050

本発明の特に好ましい実施態様において、ポリエーテルポリオール(A)は、800〜2000
Daの分子量および1.92〜2.05の官能価を有するプロピレンオキシドの単独の重付加生成物
である。

0051

ポリエステルポリオールとして適当であるのは、例えば、多価、好ましくは2価および
場合によりさらに3価アルコールと、多価、好ましくは2価のカルボン酸との反応生成物
である。遊離ポリカルボン酸に代えて、対応するポリカルボン酸無水物または低級アル
コールの対応するポリカルボン酸エステルまたはその混合物を、ポリエステルを調製する
ために用いることができる。ポリカルボン酸は、脂肪族、脂環族、芳香族および/または
複素環性であってよく、場合により、例えばハロゲン原子によって置換されてよく、およ
び/または無置換であってよい。

0052

特に好ましい高分子ポリオール(A2)は、ポリカーボネートおよびポリエーテルであり
、非常に特に好ましくはポリエーテルである。

0053

成分(A3)は、ポリウレタンプレポリマー鎖延長および/または停止に適当である。
一官能性アルコールおよびモノアミンが考えられる。好ましいモノアルコールは、1〜18
個の炭素原子を有する脂肪族モノアルコールであり、例えばエタノールn-ブタノール
エチレングリコールモノブチルエーテル、2-エチルヘキサノール、1-オクタノール、1-ド
デカノールまたは1-ヘキサデカノール等である。好ましいモノアミンは、脂肪族モノアミ
ンであり、例えばジエチルアミンジブチルアミンエタノールアミン、N-メチルエタノ
ルアミンまたはN,N-ジエタノールアミン、およびJeffamin(登録商標)Mシリーズ(Hun
tsman Corp. 欧州、ベルギー)のアミンまたはアミノ官能性ポリエチレンオキシドおよび
ポリプロピレンオキシドである。

0054

同じく成分(A3)として適当であるのは、400g/モル未満の分子量を有する、ポリオ
ル、アミノポリオールまたはポリアミンであり、これは対応文献に数多く記載されている

0055

好ましい成分(A3)は、例えば次のものである:
a)アルカン-ジオールおよび-トリオール、例えばエタンジオール、1,2-および1,3-プロ
パンジオール、1,4-および2,3-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,3-ジメチル
ロパンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-シクロヘキサン
ジメタノール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-エチル-2-ブチルプロパンジオール、
トリメチルペンタンジオール、位置異性体ジエチルオクタンジオール、1,2-および1,4-シ
クロヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA[2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシ
ル)-プロパン]、2,2-ジメチル-3-ヒドロキシプロピオン酸(2,2-ジメチル-3-ヒドロキ
プロピルエステル)、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンまたはグリセロ
ール、
b)エーテルジオール、例えばジエチレンジグリコールトリエチレングリコール、テト
ラエチレングリコール、ジプロピレングリコールトリプロピレングリコール、1,3-ブチ
レングリコールまたはヒドロキノンジヒドロキシエチルエーテル
c)一般式(I)および(II):
HO-(CH2)x-CO-O-(CH2)y-OH (I)
HO-(CH2)x-O-CO-R-CO-O(CH2)xOH (II)
〔式中、
Rは、1〜10個の炭素原子、好ましくは2〜6個の炭素原子を有するアルキレンまたはアリ
ーレン基であり、
xは2〜6であり、
yは3〜5である〕
エステルジオール
例えば、δ-ヒドロキシブチル-ε-ヒドロキシ-カプロン酸エステル、ω-ヒドロキシヘキ
シル-γ-ヒドロキシ酪酸エステル、アジピン酸(β-ヒドロキシエチル)エステルおよび
テレフタル酸ビス(β-ヒドロキシ-エチル)エステル等、および
d)ジ-およびポリ-アミン、例えば1,2-ジアミノエタン、1,3-ジアミノプロパン、1,6-ジ-
アミノヘキサン、1,3-および1,4-フェニレンジアミン、4,4'-ジフェニルメタンジアミン
イソホロンジアミン、2,2,4-および2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミンの異性体
混合物、2-メチル-ペンタメチレンジアミンジエチレントリアミン、1,3-および1,4-キ
シリレンジアミン、α,α,α,α'-テトラメチル-1,3-および-1,4-キシリレンジアミン、4
,4-ジアミノジシクロヘキシルメタン、アミノ官能性ポリエチレンオキシドまたはポリプ
ロピレンオキシド(Jeffamin(登録商標)Dシリーズ(Huntsman Corp. 欧州、ベルギー)
名前で得ることができる)、ジエチレントリアミンおよびトリエチレンテトラミン等。
本発明の範囲内においてジアミンとしてまた適当であるのは、ヒドラジンヒドラジン水
和物および置換ヒドラジン、例えばN-メチルヒドラジン、N,N'-ジメチルヒドラジンおよ
びその同族体、ならびに酸ジヒドラジド、アジピン酸、β-メチルアジピン酸、セバシン
酸、ヒドロアクリル酸およびテレフタル酸セミカルバジド-アルキレンヒドラジド、例
えばβ-セミカルバジドプロピオン酸ヒドラジド(例えばDE-A 1770591に記載されている
)、セミカルバジドアルキレンカルバジンエステル、例えば2-セミカルバジドエチルカル
バジンエステル(例えばDE-A 1918504に記載されている)またはアミノセミカルバジド化
合物、例えばβ-アミノエチルセミカルバジドカーボネート(例えばDE-A 1902931に記載
されている)等である。

0056

成分(A4)は、カチオン性またはアニオン性の性質どちらかであり得るイオン性基を含
む。カチオン的またはアニオン的分散作用を有する化合物は、例えばスルホニウムアン
モニウム、ホスホニウムカルボキシレートスルホネートホスホネート基または塩形
成によって上記の基に変換され得る基(潜在的イオン性基)を含んでおり、存在するイソ
シアネート反応性基によって高分子に組み込まれ得る化合物である。適当なイソシアネ
ト反応性基は、好ましくはヒドロキシルおよびアミン基である。

0057

適当なイオン性または潜在的イオン性化合物(A4)は、例えばモノ-およびジ-ヒドロキ
シカボン酸、モノ-およびジ-アミノカルボン酸、モノ-およびジ-ヒドロキシスルホン酸
、モノ-およびジ-アミノスルホン酸、ならびにモノ-およびジ-ヒドロキシホスホン酸また
はモノ-およいジ-アミノホスホン酸およびその塩であり、例えばジメチロールプロピオン
酸、ジメチロール酪酸ヒドロキシピバリン酸、N-(2-アミノエチル)-β-アラニン、2-
(2-アミノ-エチルアミノ)-エタンスルホン酸、1,2-または1,3-プロピレンジアミン-β-
エチルスルホン酸、エチレンジアミン-プロピル-または-ブチル-スルホン酸、リンゴ酸
クエン酸グリコール酸乳酸グリシンアラニンタウリンリシン、3,5-ジアミノ
安息香酸、IPDIおよびアクリル酸付加生成物(EP-A 0916647、実施例1)およびそのア
カリおよび/またはアンモニウム塩;2-ブテン-1,4-ジオールへの亜硫酸水素ナトリウ
ムの付加物、ポリエーテルスルホネート、例えばDE-A 2446440(第5〜9頁、式I〜III)に
記載されている2-ブテンジオールおよびNaHSO3のプロポキシル化付加物、ならびにカチオ
性基に変換され得る構造単位、例えば親水性鎖延長成分としてのN-メチル-ジエタノー
ルアミンである。好ましいイオン性または潜在的イオン性化合物は、カルボキシまたはカ
ルボキシレートおよび/またはスルホネート基および/またはアンモニウム基を有する化
合物である。特に好ましいイオン性化合物は、イオン性または潜在的イオン性基としてカ
ルボキシルおよび/またはスルホネート基を含む化合物であり、例えばN-(2-アミノエチ
ル)-β-アラニンの塩、2-(2-アミノ-エチルアミノ)エタンスルホン酸の塩またはIPDI
およびアクリル酸の付加生成物の塩(EP-A 0916647、実施例1)およびジメチロールプロ
ピオン酸の塩である。非常に特に好ましくは、N-(2-アミノエチル)-β-アラニンおよび
2-(2-アミノ-エチルアミノ-)-エタンスルホン酸のナトリウム塩が挙げられる。同じく
非常に特に好ましくは、ジメチルプロピオン酸である。

0058

非イオン的親水化作用を有する適当な化合物(A5)は、例えば少なくとも1つのヒドロ
キシまたはアミノ基を含むポリオキシアルキレンエーテルである。このようなポリエーテ
ルは、エチレンオキシド由来の構造単位30重量%〜100重量%の量を含む。直鎖状構造
よび1〜3の官能価を有するポリエーテルが適当であるが、一般式(III):



〔式中、
R1およびR2はそれぞれ他方に独立して、酸素および/または窒素原子によって割り込まれ
てよい、1〜18個の炭素原子を有する2価の脂肪族、脂環族または芳香族基を表し、R3は
アルコキシ末端ポリエチレンオキシド基を表す〕
の化合物も適当である。

0059

非イオン的親水化作用を有する化合物はまた、例えば、それ自体既知の方法で適当なス
ターター分子のアルコキシル化によって得られるような(例えば、Ullmanns Encyclopaed
ie der technischen Chemie、第4版、第19巻、Verlag Chemie、Weinheim 第31〜38頁にお
ける)、統計平均で1分子当たり≧5ないし≦70個、好ましくは≧7ないし≦55個のエチレ
オキシド単位を有する1価のポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールである。

0060

適当なスターター分子は、例えば飽和モノアルコール、例えばメタノール、エタノール
n-プロパノールイソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、sec-ブタノール
、異性体ペンタノールヘキサノール、オクタノールおよびノナノールn-デカノール
n-ドデカノール、n-テトラデカノール、n-ヘキサデカノール、n-オクタデカノール、シク
ロヘキサノール、異性体メチルシクロヘキサノールまたはヒドロキシメチルシクロヘキサ
ン、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタンまたはテトラヒドロフルフリルアルコール
ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、例えばジエチレングリコールモノブチル
エーテル等、不飽和アルコール、例えばアリルアルコール、1,1-ジメチルアリルアルコー
ルまたはオレイルアルコール等、芳香族アルコール、例えばフェノール、異性体クレゾー
ルまたはメトキシフェノール等、芳香脂肪族アルコール、例えばベンジルアルコール、ア
ニスアルコールまたはシンナミルアルコール等、第2級モノアミン、例えばジメチルアミ
ン、ジエチルアミン、ジプロピルアミンジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ビス
-(2-エチルヘキシル)-アミン、N-メチル-およびN-エチル-シクロヘキシルアミンまたは
ジシクロヘキシルアミン等、ならびに複素環式第2級アミン、例えばモルホリンピロリ
ジン、ピペリジンまたは1H-ピラゾール等である。好ましいスターター分子は飽和モノア
ルコールである。スターター分子としてジエチレングリコールモノブチルエーテルが特に
好ましく用いられる。

0061

アルコキシル化反応に適当なアルキレンオキシドは、特にエチレンオキシドおよびプロ
ピレンオキシドであり、これらはアルコキシル化反応において、任意の所望の順序または
混合物においても用いてよい。

0062

ポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールは、純粋なポリエチレンオキシドポリ
エーテルまたは混合ポリアルキレンオキシドポリエーテルのいずれかであり、ここで、こ
アルキレンオキシド単位は、少なくとも30モル%、好ましくは少なくとも40モル%のエ
チレンオキシド単位からなる。好ましい非イオン性化合物は、少なくとも40モル%のエチ
レンオキシド単位および60モル以下のプロピレンオキシド単位を含む1官能性混合ポリア
キレンオキシドポリエーテルである。

0063

ポリウレタン(A)の調製のために、イオン性(A4)および非イオン性(A5)親水化剤
の組み合わせを用いてよい。アニオン性親水化剤が好ましく用いられる。

0064

本発明による方法の特に好ましい実施態様において、接着剤は、HDIおよびIPDIの混合
物(A1)、800〜1500Daの分子量および1.92〜2.05の官能価を有するプロピレンオキシド
の単独の重付加生成物(A2)、1,4-ブタンジオール(A3)および2-(2-アミノ-エチルア
ミノ)エタンスルホン酸のナトリウム塩の反応生成物である水性ポリウレタン分散体(A
)を含む。

0065

水性ポリウレタン(A)の調製は、1以上の段階において均一相で行ってよく、または
多段階反応の場合には部分的に分散相で行ってよい。重付加を完全にまたは部分的に行っ
た場合、分散、乳化または溶解工程を行う。この後、分散相において更なる重付加または
修飾を必要に応じて行う。

0066

ポリウレタン(A)の調製のために、従来技術から既知の全ての方法を用いてよく、例
えば乳化機剪断力アセトンプレポリマー混合、溶融乳化ケチミンおよび固体自然
分散法またはその派生法を用いてよい。これらの方法の要約は、Methoden der organisch
en Chemie(Houben-Weyl、第4版への追加および継続巻、第E20巻、H. Bartl およびJ. Fa
lbe, Stuttgart、New York、Thieme 1987年、第1671〜1682頁)に見付けることができる
。好ましくは、溶融乳化、プレポリマー混合およびアセトン法が挙げられる。特に好まし
くはアセトン法が挙げられる。

0067

従来、第1級または第2級アミノ基を含まない成分(A2)〜(A5)の全てまたは一部、
およびポリイソシアネート(A1)を、ポリウレタンプレポリマーの調製のために反応器
に配置し、水と混和性であるがイソシアネート基に対して不活性である溶媒を用いて必要
に応じて希釈するが、好ましくは無溶媒で、比較的高温に、好ましくは50〜120℃の範囲
に加熱する。

0068

適当な溶媒は、例えばアセトン、ブタノン、テトラヒドロフラン、ジオキサンアセト
ニトリルジプロピレングリコールジメチルエーテルおよび1-メチル-2-ピロリドンであ
り、調製の開始においてだけでなく必要に応じて分割して後期にも添加してよい。アセト
ンおよびブタノンが好ましい。標準圧または高圧下で反応を行うことができ、例えば、ア
セトン等の溶媒の標準圧での沸点以上で行うことができる。

0069

さらに、イソシアネート付加反応を促進するとして既知の触媒、例えばトリエチルアミ
ン、1,4-ジアザビシクロ-[2,2,2]-オクタン、ジブチル錫オキシド、錫ジオクトエート、
ジブチル錫ジラウレート、錫ビス-(2-エチルヘキサノエート)、亜鉛ジオクトエート、
亜鉛ビス-(2-エチルヘキサノエート)また他の有機金属化合物等を、同時に導入してよ
く、または後で計量添加してよい。

0070

ジブチル錫ジラウレート、亜鉛ジオクトエートおよび亜鉛ビス-(2-エチルヘキサノエ
ート)が好ましく、亜鉛ビス-(2-エチルヘキサノエート)が特に好ましい。

0071

反応の開始に添加されなかった第1級も第2級アミノ基も含まない任意の成分(A1)、
(A2)、場合により(A3)および(A4)および/または(A5)を、次に計量添加し、同じ
く比較的高温、好ましくは50〜120℃の範囲に加熱する。ポリウレタンプレポリマーの調
製において、イソシアネート反応性基に対するイソシアネート基の比率は、≧0.90ないし
≦3、好ましくは≧0.95ないし≦2.5、特に好ましくは≧1.05ないし≦2.0である。成分(A
1)〜(A5)の反応は、第1級も第2級アミノ基も含まない(A2)〜(A5)の一部のイソ
シアネート反応性基の全量に基づいて、部分的にまたは完全に、好ましくは完全に、生じ
る。転化度は、通常、反応混合物NCO含有量を追うことによってモニターする。この目
的のため、赤外または近赤外スペクトル屈折率の測定等の分光測定および取り出した試
料の滴定等の化学分析を行ってよい。遊離イソシアネート基を含むポリウレタンプレポリ
マーは、無溶媒でまたは溶液で得られる。

0072

(A1)および(A2)〜(A5)からのポリウレタンプレポリマーの調製後または調製中に
、アニオン的および/またはカチオン的分散作用を有する基の部分的または完全塩形成
、開始分子においてまだ行っていない場合、行う。アニオン性基の場合、アンモニア、炭
アンモニウムまたは炭酸水素アンモニウムトリメチルアミントリエチルアミン、ト
リブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミンジメチルエタノールアミンジエチル
タノールアミン、トリエタノールアミン水酸化カリウムまたは炭酸ナトリウム等の塩基
を用い、好ましくはトリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールア
ンまたはジイソプロピルエチルアミンを用いる。塩基の量は、アニオン性基の量を基準と
して、50〜120%、好ましくは50〜100%、特に好ましくは60〜90%である。カチオン性基
の場合、有機または無機酸を用いる。エーテル基を有する非イオン的親水化化合物(A5)
のみを用いる場合、中和工程は省略される。分散水が既に中和剤を含む場合には、中和は
、分散と同時に行ってもよい。

0073

あり得るアミン系化合物は、(A2)、(A3)および(A4)であり、任意の残余イソシア
ネート基をこれと反応させることができる。この鎖延長は、分散前、分散中に溶媒中にお
いて、または分散後に水中において、いずれかで行うことができる。(A4)としてアミン
系成分を用いる場合、好ましくは分散前に鎖延長を行う。

0074

アミン系成分(A3)または(A4)を、有機溶媒および/または水を用いて希釈した反応
混合物に添加してよい。好ましくは≧70重量%ないし≦95重量%の溶媒および/または水
を用いる。多量のアミン系成分が存在する場合、任意の所望の順序で連続的にまたは混合
物を添加することによって同時に反応を行ってよい。

0075

ポリウレタン分散体(A)の調製のために、必要に応じて強いせん断をかけながら、例
えば強く攪拌しながら、またはジェット分散器を用いながら、ポリウレタンプレポリマー
を分散水に導入するか、または逆に、分散水をプレポリマーに攪拌添加する。このとき、
これが均一相において起こっていない場合、存在する任意のイソシアネート基と成分(A2
)、(A3)との反応によって、分子量の増加が起こり得る。用いるポリアミン(A2)、(
A3)の量は、まだ存在する未反応のイソシアネート基によって決まる。好ましくは≧45な
いし≦100%、特に好ましくは≧50ないし≦75%の量のイソシアネート基をポリアミン(A
2)、(A3)と反応させる。

0076

必要に応じて有機溶媒を留去してよい。分散体は、≧10ないし≦70重量%、好ましくは
≧25ないし≦65重量%、特に好ましくは≧30ないし≦60重量%の固体含有量を有する。

0077

ポリウレタン分散体は、単独で用いてよく、または既知のバインダー補助物質および
添加剤、特に光安定剤、例えばUV吸収剤および立体障害アミンHALS)、また酸化防止剤
フィラーならびに塗料添加剤、例えば沈降防止剤消泡および/または湿潤剤流動剤
反応性希釈剤可塑剤、触媒、補助溶媒および/または増粘剤および添加剤、例えば分
散体、顔料、着色またはマット化剤(mattifying agent)等と共に用いてよい。特に、場
合によりヒドロキシ官能性であってもよいポリウレタン分散体またはポリアクリレート分
散体との組み合わせが、容易に可能である。添加剤を、処理直前PUR分散体に添加して
よい。しかし、バインダーまたはバインダー/架橋剤混合物の分散前または分散中に添加
剤の少なくとも一部を添加してもよい。個々の成分および/または全体として混合物に添
加することができるこれらの物質の選択および計量添加は、当業者に知られている。

0078

本発明による方法の更なる実施態様において、建築部材に組み込まれる固定部材が提供
され、ここで、固定部材は、建築部材の表面において近接でき、テキスタイルは接着接合
される。好ましくは、固定部材の近接可能部は建築部材の表面とともにフラッシュされる
。このような固定部材は、例えばアンカー式固定部材であってよい。さらに固定部材が建
築部材を貫通することもでき、および固定部材を両面においてテキスタイルと接着接合さ
せることもできる。

0079

本発明はさらに、その表面に接着接合するテキスタイルを含む補強された建築部材を提
供し、ここで、接着接合前のテキスタイルは≧1の延性を有し、硬化状態における接着剤
は≧1.5の延性を有し、延性は、それぞれの場合、弾性変形の値に対する弾性および塑性
変形全体の値の比率として決定される。次に、補強された建築部材は、≧2、好ましくは
≧3の延性を有する。

0080

補強された建築部材は、もちろん本発明によって得ることができる。本発明による方法
に関して上述した全ての実施態様を、補強された建築部材の製造のために、個別にまたは
組み合わせて用いることがさらに可能である。詳しくは、不必要な繰り返しを避けるため
上記の実施態様を参照する。

0081

テキスタイルが少なくとも2軸の織物を含み、更なる繊維が少なくとも2軸の織物上に
不織布の形状で配置されている、本発明による補強された建築部材について、特に言及す
る。

0082

接着剤が水性ポリウレタン分散体を含む本発明による補強された建築部材についてさら
に特に言及する。

0083

本発明は同じく、建築部材を補強するための接着剤と組み合わせたテキスタイルの使用
に関し、ここでテキスタイルは接着剤によって建築部材の表面に接着接合され、接着接合
前のテキスタイルは≧1の延性を有し、硬化状態における接着剤は≧1.5の延性を有し、延
性は、それぞれの場合、弾性変形の値に対する弾性および塑性変形全体の値の比率として
決定される。

0084

本発明による方法に関して上述した全ての実施態様を、補強された建築部材の製造のた
めに、個別にまたは組み合わせて用いることがさらに可能である。詳しくは、不必要な繰
り返しを避けるため上記の実施態様を参照する。

0085

テキスタイルが少なくとも2軸の織物を含み、不織布の形状における更なる繊維が少な
くとも2軸の織物上に配置される、本発明による使用について特に言及する。

0086

接着剤が水性ポリウレタン分散体を含む、本発明による使用についてさらに特に言及す
る。

0087

本発明は、以下の図面および実施例によってさらに説明されるが、これらに限定されな
い。

0088

図1は、本発明による方法においてテキスタイルの垂直配置を示す。本発明によって選
択されたテキスタイルシート11、12、13は、本発明によって選択された接着剤を用いて石
造建築物に接着接合される。例えばテキスタイルシート11、12、13の左側端部1、3、7は
シートの右側端部5、9の下(または上)となるように、このシートは重ね合わせられる

0089

図2は、アンカー25の形状で組み込まれた固定部材を用いてさらに補強された石造建築
物15を示す。アンカー25は、プラスター層17にわたって伸びモルタルまたは接着剤23に
よって石造建築物15において固定される。本発明によって選択されたテキスタイル21は、
本発明によって選択された接着剤19によって、プラスター17および外側に伸びるアンカー
25の一部に接着接合される。層間の接合部分は、テキスタイル/接着剤27および33、接着
剤/プラスター29および35、ならびにプラスター/石造建築物31および37である。

0090

図3は、アンカー(図示番号はない;図2に類似する)の形状で組み込まれた固定部材
を用いて両側において補強された石造建築物45を示す。プラスター層43、47は、石造建築
物45の両側に配置され、アンカーがこれを貫通する。本発明によって選択されたテキスタ
イル39、51は、本発明によって選択された接着剤41、49によって、プラスター層43、47に
接着接合される。層間の接合部分は、テキスタイル/空気53および67、テキスタイル/接
着剤55および65、接着剤/プラスター57および63ならびにプラスター/石造建築物59およ
び61である。

0091

図4は、本発明による選択において用いることができる、織物形状でのテキスタイルの
例を示す。ここでは織物は平織りの形状であり、例として横糸69ならびに縦糸71、73およ
び75が示される。

0092

図5は、本発明による選択において用いることができるテキスタイルの更なる例を示す
。このテキスタイルは、平織りの2軸織物であり、例として横糸79および縦糸77が示され
る。更なる繊維81、83は、不織布またはフリースの形状で織物上に配置される。

0093

図6は、2つの石のせん断試験の負荷-変位カーブを示す。カーブ601は補強された試料
を示し、カーブ602は補強されていない試料を示す。

0094

図7は、(6つのケイ灰れんがからなる)2つの平面体の負荷-変位カーブを示し、これ
は3点曲げ試験において測定した。カーブ701は補強された試料を示し、カーブ702は補強
されていない試料を示す。

0095

図8は、(6つのれんがからなる)2つの平面体の負荷-変位カーブを示し、これは3点
曲げ試験において測定した。カーブ801は補強された試料を示し、カーブ802は補強されて
いない試料を示す。

0096

図9は、用いた接着剤のせん断応力-変位カーブを示す。

0097

実施例1:本発明によって用いることができる接着剤1の合成:
1252.5gのポリプロピレンオキシドジオール(OH価112、平均分子量1000g/モル)を、10
0℃および50mbarにおいて60分間脱水した。次に112.4gの1,4-ブタンジオールおよび0.170
gの亜鉛ビス-(2-エチルヘキサノエート)(OMG Borchers GmbH、独国製のBorchi(登録
商標)Kat 22)を添加し、その混合物を90℃において15分間均質化させた。70℃に冷却後
、333.0gのイソホロンジイソシアネート(IPDI)および252.0gのヘキサメチレンジイソシ
アネート(HDI)を添加し、これを攪拌し、次に温度を70℃において一定に維持した。35
分後、1.74%のイソシアネート含有量に達した。この混合物を55℃に冷却し、2925gのア
セトンを添加し、プレポリマーが完全に溶解するまで攪拌を行った。水435g中のN-(2-ア
ミノエチル)-2-アミノエタンスルホン酸のナトリウム塩50.37gの溶液を、強く攪拌しな
がら、48℃において均質溶液に添加し、48℃においてさらに15分間攪拌を行った。次に33
20gの水を、強く攪拌しながら、アセトンプレポリマー混合物に添加し、48℃において20
分間分散を行った。蒸留によってアセトンを除去した後、34.9%の固体含有率を有する水
性分散体が得られた。

0098

5000gの水性分散体を室温において10リットル容器に配置し、Borchi(登録商標)Gel L
75 N(ポリウレタン系非イオン性液体増粘剤、50%デリバリーフォームOMG Borchers Gm
bH、独国製)60gおよび水90gの混合物150gを、強く攪拌しながら添加した(攪拌機モータ
ー:HeidolphRZR 2100 electronic、攪拌機:Visco Jet(登録商標)、速度約1000rpm)
。次にさらに30分間攪拌を行った。生じた分散体は、34.7%の固体含有量および197,000m
Pasのブルックフィールド粘度(Brookfield DV-III Ultra viscometerを用いて測定、ス
ピンドル4 / 1 rpm 23℃)を有した。

0099

実施例2:軸方向変形試験(面内負荷)
延性1のテキスタイルを、実施例1による接着剤を用いて、プラスター処理した灰砂石造
建築物の表面に接着接合させた。図6中のカーブ601に示された結果は、DIN 1052-3によ
る軸方向変形試験において得られた。比較のために、本発明によって補強されていないが
プラスター処理のみ行った石造建築物を用いて試験を行った。その試験の結果はカーブ60
2に示される。比較試験と比べて軸方向変形挙動における顕著な改善が明らかである。接
着剤の接着接合および硬化後、そのように得られた石造建築物は、約20mm/1mm=20、20mm
塑性変形対1mm塑性変形(図6、カーブ601参照)の延性を有した。他方、補強されていな
い試験例はたった1の延性を有したが、これは最大負荷に達した直後に支圧強度が劇的に
降下したためである(図6、カーブ602)。

0100

実施例3a:平面曲げ試験(面外負荷)
延性1のテキスタイルを、実施例1による接着剤を用いて、プラスター処理した灰砂石造
建築物の表面に接着接合させた。平面試験の結果は図7、カーブ701に示される。比較の
ために、本発明によって補強されていないがプラスター処理のみ行った石造建築物を用い
て試験を行った。その試験の結果は図7、カーブ702に示される。比較試験と比べて平面
における顕著な改善が明らかである。

0101

接着剤の接着接合および硬化後、そのように得られた石造建築物は、補強されていない
平面と比較して約10/3.5=2.9の延性を有し(図7)、補強された壁の平面の中心において
10mmで降下するのに対し(図7,カーブ701参照)、補強されていない壁の平面の中心に
おいて3.5mmで降下した(図7、カーブ702参照)。

0102

実施例3b:平面曲げ試験(面外負荷)
延性1のテキスタイルを、実施例1による接着剤を用いて、プラスター処理したれんが建
築物に接着接合させた。平面試験の結果を図8においてカーブ801に示す。比較のために
、本発明によって補強されていないがプラスター処理のみ行った石造建築物を用いて試験
を行った。その試験の結果はカーブ802に示される。比較試験と比べて平面における顕著
な改善が明らかである。

0103

接着剤の接着接合および硬化後、そのように得られた石造建築物は、補強されていない
壁と比較して約5/3.5=1.4の延性を有し(図8)、補強された平面の中心において最大負
荷において5mmで降下するのに対し(図8、カーブ801参照)、補強されていない壁の平面
の中心において3.5mmで降下した(図8、カーブ802参照)。補強された平面(図8、カー
ブ801参照)は、補強されていない試料と異なり、脆性破壊を示さず(図8、カーブ802参
照)、残る支圧強度をもって顕著な破壊挙動を有する。

実施例

0104

実施例4:DIN 12188による接着剤のせん断強度
実施例1による接着剤を、DIN 12188によって製造した、160mmx40mmx40mmの寸法を有す
るコンクリート本体の接着接合のために用いる。横方向に長手側へ45°の角度で切断を行
った。この2つの切り口を、接着剤を用いて湿潤させ、互いに接合させた。長手側方向に
おける圧力負荷により、試料の2つの破片がせん断された。得られたせん断応力-変位カ
ーブ901は、図9に示される。試料から圧力を取り除く特に、3mmの永久変位が測定され、
これは、弾性挙動の測定およびそれに従って延性の測定でもある。

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