Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Zweikomponenten-Mörtelmasse mit einer härtbaren Harzkomponente mit einem Gehalt an mindestens einem radikalisch polymerisier- baren Harz, Füllstoffen, Beschleunigern, Stabilisatoren und gegebenenfalls weiteren üblichen Mörtelbestandteilen, und einer davon reaktionsinhibierend getrennt angeordneten Här- terkomponente mit einem Gehalt an mindestens einem Peroxid, für die chemische Befestigung von Verankerungsmitteln in Bohrlöchern sowie ihre Verwendung zur chemischen Befestigung von Verankerungsmitteln in Bohrlöchern.

Zweikomponenten-Mörtelmassen dieser Art werden beispielsweise als Injektionsmörtel für die chemische Verankerung von (vorzugsweise) Metallelementen in (vorzugsweise) mineralischen Untergründen, wie insbesondere Bauwerken aus Ziegelwerk, Beton oder Naturstein, eingesetzt. Dabei werden zunächst die entsprechend an die zur Befestigung der Veranke- rungsmittel erforderlichen Bohrlöcher in den mineralischen Untergrund eingebracht, wonach die härtbare Harzkomponente mit der Härterkomponente der Zweikomponenten- Mörtelmasse vermischt und in das Bohrloch eingebracht wird, worauf das zu befestigende Verankerungsmittel eingeführt und justiert wird, wonach die Mörtelmasse aushärtet. Hierfür vertreibt die Anmelderin Injektionsmörtel in Form von schnell härtenden Systemen, die ein Hybridsystem aus einem radikalisch härtenden Methacrylatharz und einem hydraulisch abbindenden Zement aufweist, welches nach der Verarbeitung im Bohrloch einen äußerst belastbaren Kunststoff ergibt.

Um eine ausreichende Verarbeitungszeit zu gewährleisten, wird neben dem (den) für die Härtung nötwendigen Beschleuniger(n) und Pcroxid(en) grundsätzlich und in merklicher Konzentration mindestens ein Stabilisator verwendet, der eine frühzeitige Aushärtung der Mörtelmasse verhindert.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Injektiorismörtel dieser Art mit den üblichen Stabilisatorkonzentrationen im Bereich von 0,2 bis 0,6 Gew.-%, bezogen auf den Harzanteil, erfordern hohe Konzentrationen an Peroxid. Hierbei sind in Abhängigkeit von dem Mischungsverhältnis 7 bis 15 Gew.-% Peroxid, beispielsweise Benzoylperoxid, erforderlich. Trotz dieser hohen Peroxidmenge kommt es durch Mischschwankungen beim Ausbringen der Massen gelegentlich zu einer stellenweisen Nichtaushärtung aufgrund des zu geringen Peroxidanteils.

So offenbart das europäische Patent EP 0 589 831 Bl einen Zweikomponenten-Mörtel zur Befestigung von Verankerungsmitteln in Bohrlöchern, der 1 bis 6,5 Gew.-% Peroxid und 0,01 bis 0,5 Gew.-% Beschleuniger enthält, wobei Inhibitoren oder Stabilisatoren nicht genannt werden. Das europäische Patent EP 0 761 792 beschreibt eine Dübelmasse für die chemische Befestigungstechnik, die 0,5 bis 10 Gew.-% organisches Peroxid, bezogen auf das radikalisch härtbare Reaktionsharz, einen Beschleuniger für das Härtungsmittel und 0,0005 bis 2 Gew.-% eines Piperidinyl-N-oxyls oder Tetrahydropyrrol-N-oxyls als ... gegebenenfalls in Kombination mit einem "herkömmlichen" Inhibitor enthält.

Gegenstand der europäischen Patentanmeldung EP 1 619 174 A2 ist eine Zweikomponenten- Mörtelmasse mit einer härtbaren Harzkomponente und einer davon reaktionsinhibierend getrennt angeordneten Härterkomponente- für die chemische Befestigung von Verankerungsmitteln in Bohrlöchern, die 0,5 bis 10 Gew.-% Peroxid, bezogen auf das radikalisch polymerisierbare Harz, einen Beschleuniger und einen Polymerisationsinhibitor enthält.

Schließlich offenbart das europäische Patent EP 2 032 622 Bl ein schnellhärtendes chemisches Befestigungssystem für Verankerungselemente mit einer radikalisch härtbaren Reaktionsharzformulierung aus einem oder mehreren härtenden olefinischen 'Reaktionsharzen, einem oder mehreren aminischen Beschleunigern, einem oder mehreren nicht-phenolischen (anaeroben) Inhibitoren und schließlich einem Härter mit mindestens einem Peroxid als Initiator. Dabei sind in dem Härter mindestens 1 % Peroxid, bezogen auf die Masse der Reak- tionsharzformulierung, enthalten. Das Material enthält mindestens 1,5 Gew.-% eines aniini- schen Beschleunigers, 0 bis 20 Gew.-% eines phenolischen Inhibitors und bis zu 5 Gew.-% eines nicht-phenolischen Inhibitors in einem Verhältnis von Beschleuniger zu Inhibitor von > 5.

Die in den Mörtelmassen des Standes der Technik verwendeten Inhibitoren dienen dazu, die Verarbeitungszeit auf den gewünschten Zeitraum einzustellen. Diese herkömmlichen Zweikomponenten-Mörtelmassen für die chemische Befestigung von Verankerungsmitteln in Bohrlöchern sind nun insofern nachteilig, als sie erhebliche Peroxidmengen von 0,5 Gew.-% und größer enthalten müssen, was problematisch ist, weil pero- xidhaltige Produkte ab einer Peroxidkonzentration von 1 % (Dibenzoylperoxid) als sensibilisierend gekennzeichnet werden müssen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Zweikomponenten- Mörtelrnasse der eingangs angegebenen Zusammensetzung für die chemische Befestigung von Verankerungsmitteln anzugeben, die eine geringere Peroxidkonzentration aufweist und demzufolge kennzeichnungsfrei ist und dennoch bei einem breiten Mischungsverhältnis im Bereich von 2 : 1 bis 7 : 1, bevorzugt von 3 : 1 bis 5 : 1 und ausreichenden Verarbeitungszeiten eine gute Aushärtung und damit die erforderlichen Lastwerte ermöglicht. Diese Aufgabe wird nun dadurch gelöst, dass auf den zur Gelzeiteinstellung bisher notwendigen Stabilisator bzw. Inhibitor bis auf eine für die Lagerstabilität notwendige Mindestmenge verzichtet wird und die Verarbeitungszeit über die Beschleunigerkonzentration gesteuert wird.

Gegenstand der Erfindung ist daher die Zweikomponenten-Mörtelmasse nach Anspruch 1. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstands sowie die Verwendung dieser Zweikomponenten-Mörtelmässe zur chemischen Befestigung von Verankeningsmitteln in Bohrlöchern.

Die Erfindung betrifft somit eine Zweikomponenten-Mörtelmässe mit einer hältbaren Harzkomponente mit einem Gehalt an mindestens einem radikalisch polymerisierbaren Harz, Füllstoffen, Beschleunigem, Stabilisatoren und gegebenenfalls weiteren üblichen Mörtelbestandteilen, und einer davon reaktionsinhibierend getrennt angeordneten Härterkomponente mit einem Gehalt an mindestens einem Peroxid, für die chemische Befestigung von Verankerungsmitteln in Bohrlöchern, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Harzkomponente 0,1 bis 0,5 Gew.-% mindestens eines Beschleunigers und 0,003 bis 0,03 Gew.-% mindestens eines Stabilisators und die Härterkomponente 0,1 bis 0,35 Gew.-% organisches Peroxid, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht von Harzkomponente und Härterkomponente, enthal- ten.

Mit der erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Mörtelmasse können beispielsweise bei einem Peroxidgehalt von 0,25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von Harzkomponente und Härterkomponente, bei einem Mischungsverhältnis von Harzkomponente zu Härter- komponente von 3 : 1 Gew. -Teilen bei einem Stabilisatorgehalt von 0,015 % durch Variation des Beschleunigergehalts von 0,35 Gew.-% ± 20 % Gelzeiten bei 25 °C von 3,5 bis 7 Minuten eingestellt werden.

Dabei hat sich überraschenderweise gezeigt, dass Zweikomponenten-Mörtel der in Rede stehenden Art bei einer Beschleunigerkonzentration von mehr als 0,5 Gew.-% bei der angegebenen Peroxidkonzentration von 0,25 Gew.-% mit Inhibitoren die genannten Gelzeiten nicht eingestellt werden können, da die Formulierungen bei den dafür nötigen, erhöhten In- hibitorkonzentrationen nicht mehr sicher aushärten.

Überraschenderweise gelingt es jedoch mit der erfindungsgemäßen Zweikomponenten- Mörtelmasse der angegebenen Zusammensetzung nicht nur die Kennzeichnung des Peroxid- gehalts zu vermeiden, sondern auch eine Mörtelmasse zu erhalten, die. bei einem breiten Bereich des Mischungsverhältnisses von Harzkomponente mit Härterkomponente im Bereich von 3 : 1 bis 5 : 1 Gew.-Teilen bei einer ausreichenden Verarbeitungszeit gute Aushärtimg und hohe Lastwerte zu erreichen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Harzkomponente 8 bis 25 Gew.-% radikalisch polymerisierbares Harz, 8 bis 25 Gew.-% Reaktiwerdünner, 0,1 bis 0,5 Ge .-% Beschleuniger und 0,003 bis 0,03 Gew.-% Stabilisator, 40 bis 70 Gew.-% Füllstoff und 0,5 bis 5 Gew.-% Verdickungsmittel und die Härterkomponente 0,1 bis 0,35 Gew.-% Peroxid, 3 bis 15 Gew.-% Wasser, 5 bis 25 Gew.-% Füllstoff und 0,1 bis 3 Ge .-% Verdickungsmittel, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht von Harzkomponente und Härterkomponente.

Vorzugsweise enthält die Harzkomponente als radikalisch polymerisierbares Harz Harzkomponenten auf Basis von ungesättigten Polyestem, Vinylestern, Urethan(meth)acrylaten und/der Epoxy(meth)acrylaten und Allylethern, gegebenenfalls in Mischung mit Reaktiwer- dünnern, die ethylenisch ungesättigte Strukturelemente enthalten.

Gemäß einer bevorzugten Aus irungsform enthält die Harzkomponente als Beschleuniger mindestens ein tertiäres Ν,Ν-substituiertes Anilin, tertiäres Ν,Ν-substituiertes Toluidin und/oder ein alkoxyliertes Derivat davon, wie beispielsweise Ν,Ν-Dimethylanilin, N,N- Diethylanilin, N-Ethyl-N-(hydroxyethyl)-anilin, N,N-Dimethyl-p-toluidin, N-Methyl-N- (hydroxyethyl)-p-toluidin, _. Ν,Ν-Diisopropyliden-p-toluidin, Di(hydroxyethyl)-p-toluidin, Di(hydroxyethyl)-m-toluidin und/oder ethoxyliertes Di(hydroxyethyl)-p-toluidin.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Harzkomponente zusätzlich einen phenolischen und/oder nicht-phenolischen Stabilisator. Vorzugsweise wird der phenolische Stabilisator aus der Gruppe ausgewählt, die Hydrochinon, 2-Methylhydrochinon, Me- thoxyphenol, 2,4,6-Trimethylphenol, Brenzkatechin, 3-Methoxybrenzkatechin, 4-tert.- Butylbrenzkatechin, 3,5-Di-tert.-butylbrenzkatechin, Butylhydroxytoluol und Derivate davon umfasst.

Als nicht-phenolischen Stabilisator kann die Harzkomponente eine N-Oxylverbindung und/oder einen heterocyclischen Stabilisator enthalten, wobei als N-Oxylverbindungen Pipe- ridinyl-N-oxyl-Derivate und Tetrahydropyrrol-N-oxyl-Derivate bevorzugt sind, während als bevorzugter heterocyclischer Stabilisator Phenothiazin eingesetzt wird. Das bevorzugte Pipe- ridin-N-pxyl-Derivat ist 4-Hydroxy-2,2 _s 6,6-tetrafhethyl-piperidin-N-oxyl. Zur weiteren Verbesserung der Haftung der Mörtelmasse an dem Untergrund und dem Verankerungsmittel enthält die Harzkomponente als Reaktivverdünner mindestens eine ethyle- nisch ungesättigte Verbindung, wie beispielsweise Styrol, alpha-Methylstyrol, Divinylben- zol, (Meth)acrylamid, Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Bu- tyl(meth)acrylat, Ethylhexyl(meth)acrylat, Neopentylglykol(meth)acrylat, Ethylenglykol- di(meth)acrylat, Diethylenglykoldi(meth)acrylat, Polyethylenglykol(meth)acrylat, Propylen- glykoldi(meth)acrylat, Butandioldi(meth)acrylat, Glycerin(meth)acrylat, Hydroxyethyl- (meth)acrylat, Acetoacetatoethyl(meth)acrylat, alkoxyliertes Bisphenol-A-di(meth)acrylat und/oder Glycidylmethacrylat. Die hier verwendete Nomenklatur "...(meth)acryl..." bedeutet, dass mit dieser Bezeichnung sowohl die "Methacryl...", "Acryl...", "...methacryl..." als auch die "...acryl..."-Verbindungen umfasst sein sollen.

Die Härterkomponente der erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Mörtelmasse enthält vor- zugsweise als Peroxid ein organisches Peroxid, wie Dibenzoylperoxid, Methyl - ethylketonperoxid, tert.-Butylperbenzoat, Cyclohexanonperoxid, Laurylperoxid, Cumolhy- droperoxid und/oder tert.-Butyiperoxy-2-ethylriexanoat.

Schließlich können die Harzkomponente und/oder die Härterkomponente, wie für die in Re- de stehenden Mörtelmassen namentlich für Injektionsmörtel üblichen Füllstoffe enthalten, wie Quarz, Sand, pyrogene Kieselsäure, Korund, Kreide, Talkum, Keramik, Tonerde, Glas, Zement, Leichtspat und/oder Schwerspat in geeigneter Teilchengrößenverteilung. Dabei kann bei der Verwendung von Zement als Füllstoff vorzugsweise Portlandzement, Alumi- natzement und/oder Gips vorzugsweise in der Harzkomponente verwendet werden, da üblicherweise das in der Härterkomponente enthaltene Peroxid Wasser als Phlegmatisierungs- mittel enthält, welches für das Abbinden des Zementanteils in der Harzkomponente genutzt wird.

Weiterhin können die Harzkomponente und/oder die Härterkomponente gegebenenfalls als Verdickungsmittel pyrogene Kieselsäure, Schichtsilikate, Acrylat- oder Polyurethanverdic- ker, Rizinusölderivate, Neuburger Kieselerde und/oder ^' Xanmangummi enthalten, um dem Material die erforderliche Viskosität zu verleihen.

Weiterhin ist es möglich, zur Einstellung der Viskosität der Härterkomponente dieser 0 bis 5 Gew.-% mindestens eines organischen Lösungsmittels zuzugeben, wie ein Glykol, Glycerin und/oder ein wasserlösliches, mit dem radikalisch polymerisierbaren Harz copolymerisierba- res Polyethylenglykol- und/oder Polypropylenglykol-Derivat.

Die erfindungsgemäße Harzkomponente und die erfindungsgemäße Härterkomponente liegen vorzugsweise reaktionsinhibierend getrennt in unterschiedlichen Behältern vor, vorzugsweise in einer Mehrkarnmer- Vorrichtung, wie einer Mehrkammer-Patrone und/oder - Kartusche oder in Zweikomponenten-Kapseln. Dabei werden die Härterkomponente und die Harzkomponente nach ihrer getrennten Herstellung in diese getrennten Behälter eingebracht, aus denen sie mit Hilfe mechanischer Einrichtungen oder mit Hilfe eines Treibmittels ausge- presst und durch eine Mischeinrichtung, vorzugsweise einen Statikmischer, geführt werden. Die aus dem Statikmischer austretende aushärtende Mörtelmasse wird bei der chemischen Befestigung von Verankerungsmitteln direkt in das Bohrloch in den festen Untergrund ein- geführt, wonach das zu befestigende Konstruktionselement, beispielsweise eine Ankerstange, ...eingeführt . wird. Bei einer. Gelzeit der erfindungsgemäßen Zweikomponenten- Mörtelmasse im Bereich von 3,5 bis 7 Minuten erhält man ausgezeichnete Festigkeitswerte des in dem Bohrloch befestigten Verankerungsmittels. Es hat sich gezeigt, dass durch die erfindungsgemäß ausgewählten Mengen von Beschleuniger, Stabilisator und Peroxid nicht nur vermieden werden kann, dass die Zweikomponenten-Mörtelmasse als "reizend und sensibilisierend" gekennzeiclinet werden muss, sondern dass es ohne weiteres möglich ist, über die Beschleunigerkonzentration die für die Anwendung der Mörtelmasse geeignete Gelzeit einzustellen, wobei gleichzeitig hohe Lastwerte der ausgehärteten Mörtelmasse erreicht werden.

Die folgenden Beispiele und das Vergleichsbeispiel dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiel

Man stellt zunächst durch Vermischen der in der nachfolgenden Tablle I angegebenen Be- standteile die Härterkomponenten A des Vergleichsbeispiels und der Beispiele 1 bis 3 her. Entsprechend werden die Härterkomponenten B für das Vergleichsbeispiel und die Beispiele 1 bis 3 hergestellt. Dazu werden die Komponenten zunächst in einem 1 Liter- Kunststoffbecher per Hand vorgemischt und anschließend während 10 Minuten im Dissolver gemischt (4500 min ^"1 ; < 100 mbar).

TABELLE I

Tonerdezement 20 22,2

Portlandzement 15 15

Stimme 75 75 75 83,333

Härterkomponente B

Dibenzoylperoxid 0,25 0,25 0,25 0,3

Wasser 7 7 5,75 3,84

Dipropylenglykol 1,25 0,8

Pyrogene Kieselsäure 1 1 0,5 0,33

Schichtsilikat 0,12 0,1

Quarz 0 - 80 μπι 15,75 15,75 ^' 15,88 10,5

Tonerde 1 1

Schwerspat 1,25 0,8

Summe 25 25 25 16,67

Nach der getrennten Herstellung der Harzkomponenten A bzw. der Härterkomponenten B werden diese in einem Volumenverhältnis von 3 : 1 bzw. 5 : 1, wie es in der nachfolgenden Tabelle II angegeben ist, in einem Statikmischer vermischt und in ein vorbereitetes Bohrloch mit einem Durchmesser von 14 mm in Beton eingebracht. Die Gelzeit der Beispiele liegt bei 25 °C im Bereich von 5 bis 6 Minuten.

Dann bringt man eine Ankerstange M12 mit einer Einbindetiefe von 72 mm in das Bohrloch ein und bestimmt nach einer Aushärtzeit von 1 Tag bei Raumtemperatur (25 °C) die Aus- ziehkraft der Ankerstange, wobei man ein hydraulisches Werkzeug verwendet, mit welchem die Ausziehkraft der Ankerstange gemessen werden kann. Die hierbei gemessene Ausziehkraft bei 25 °C zusammen mit der Standardabweichung sind in der nachfolgenden Tabelle II angegeben.

TABELLE II

Aus der obigen Tabelle lässtsich erkennen, dass die erfindungsgemäßen Zweikomponenten- Mörtelmasse deutlich bessere Versagenslasten bei 25 °C ergeben, als mit dem Material des Vergleichsbeispiels erreicht werden, welches im Hinblick auf den Gehalt an Beschleuniger, Stabilisator und Peroxid von der erfindungsgemäßen Lehre abweicht.