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DE2614394B2 - Wasserabweisende Gipsmasse und deren Verwendung - Google Patents

Wasserabweisende Gipsmasse und deren Verwendung

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DE2614394B2
DE2614394B2 DE2614394A DE2614394A DE2614394B2 DE 2614394 B2 DE2614394 B2 DE 2614394B2 DE 2614394 A DE2614394 A DE 2614394A DE 2614394 A DE2614394 A DE 2614394A DE 2614394 B2 DE2614394 B2 DE 2614394B2
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emulsion
paraffin
polymer
water
parts
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Mamoru Kaneko
Michio Nishi
Naomasa Sugiyama
Nobuhiko Kawasaki Takeda
Ichiro Kamakura Kanagawa Terada
Mitsuo Uchida
Tadashi Yamada
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Mitsubishi Kasei Corp Yoshino Gypsum Co Ltd T
Original Assignee
Yoshino Gypsum Co Ltd
Mitsubishi Kasei Corp
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Publication of DE2614394B2 publication Critical patent/DE2614394B2/de
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Description

Die Erfindung betrifft eine wasserabweisende abbindcfähigc Gipsmasse mit ausgezeichneten Eigenschaften, welche bei herkömmlichen Giosmassen nicht auftreten.
Gipsprodukte, ζ. B. Gipsplatten, Gitterplatten, Dekorationsplatten, Schallisolierplatten oder dgl. haben verschiedenste Eigenschaften, welche von den Gipseigenschaften abhängen. Sie haben jedoch den Nachteil, daß sie durch Absorption von Wasser beschädigt werden. Daher sind die Verwendungsmöglichkeiten von Baumaterialien vom Gipstyp begrenzt, obgleich Baustoffe vom Gipstyp bedeutende Vorteile aufweisen, nämlich eine hohe Flammfestigkeit, ausgezeichnete Schallisoliereigenschaften, hohe Festigkeit und große Wirtschaftlichkeit Die meisten Gipsprodukte, z. B. Gipsplatten, umfassen einen Gipskern und eine an beiden Seiten des Gipskerns anhaftende Papierschicht (Gipskartonplatten).
Es wurden bisher verschiedene Versuche unternommen, eine wasserabweisende oder wasserbeständige Gipsplatte herzustellen. Dazu wurden σ., folgenden Verfahren angewandt.
(1) Zur Beschichtung einer Oberfläche oder der beiden Oberflächen der Gipsplatte verwendet man ein wasserbeständiges Material, z. B. ein Tuch oder Papier.
(2) Eine oder beide Oberflächen der Gipsplatte werden mit einem wasserabweisenden Mittel, z. B. Paraffinen, Metallseifen. Diamiden oder dgl. beschichtet.
(3) Die Gipsplatte wird oberflächlich mit einem wasserundurchlässigen Film beschichtet.
(4) Ein wasserabweisendes Mittel der Gruppe (2) wird dem Gipskern einverleibt.
In den Fällen (I) und (2) ist die Wasserbeständigkeit der durch Bedecken oder Beschichten mit einem wasserbeständigen Material oder einem wasserabweisenden Mittel erhaltenen Gipsplatten unbefriedigend und das erfordt iche Arbeitsverfahren ist nur schwer industriell durchiuhrbar, da die Beschichtungsstoffc ein geringes Haftvermögen zeigen. Bei der Methode (3) erhält man zwar eine ausreichende Wasserbeständigkeit der Gipsplatte, wenn jedoch die Gipsplatte bei Verwendung geschnitten werden muß, so sind die freiliegenden Schnittflächen nicht mehr wasserbeständig. Auch ist es erforderlich, die Oberfläche der Gipsplatte mit einer Dekoration zu versehen, was hohe Kosten verursacht. Das Verfahren (4) führt zwar zu einer Verbesserung der Wasserbeständigkeit. Die Haftfestigkeit zwischen dem Papier und dem Kern ist jedoch in diesem Falle nicht ausreichend, so daß diese Produkte praktisch nicht verwendbar sind. Aus allen diesen Gründen waren die bisherigen wasserbeständigen Materialien und die wasserbeständigen Mittel kaum anwendbar. Allgemein gesprochen waren die herkömmlichen wasserbeständigen Gipsplatten den üblichen Gipsplatten hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften, und zwar insbesondere hinsichtlich der Festigkeit der Platten und hinsichtlich der Haftfestigkeit zwischen dem Kern und dem Papier unterlegen. Andererseits führt aber eine Wasserabsorption der Gipsplatten zu einer drastischen Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften. Es besteht daher ein Bedürfnis zur Herstellung von Gipsplatten, welche eine hohe Wasserbeständigkeit haben und sich somit sowohl zur Verwendung im Innenbereich ais auch zur Verwendung im Außenbereich an Stellen, welche stark mit Wasser in Berührung kommen können {/.. ti. als Unterlage bei Dächern), eignen und welche leicht hergestellt und verarbeitet werden können und die oben genannten vorteilhaften physikalischen Eigenschaften haben.
Es ist bereits aus der DE-OS 16 46 929 und der GB-PS 13 89 429 bekannt, zur Verbesserung der Haftung von Papier auf Gips der Gipsmasse organische Säuren, insbesondere Fettsäuren zuzusetzen. Eine Erhöhung der Wasserbeständigkeit kann damit jedoch nicht erreicht werden. Andererseits ist es aus der DE-PS 6 43 546 bekannt, eine Fettsäure und Wachs enthaltende Emulsion zu Mörteldichtungszwecken zu verwenden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine abbindefähige Gipsmasse zu schaffen, welche zu Gipserzeugnissen, insbesondere Gipskartonplatten mit einer hohen Wasserbeständigkeit und einer guten Haftfestigkeit zwischen Gips und Papier führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gehak an einer Paraffinemulsion, welche durch Emulgieren von (a) einem Paraffinkohlenwasserstoff mit einem Schmelzpunkt von 40—8O0C und (b) einem oxidierten Paraffin mit einem Säurewert von 10—70 im Gewichtsverhältnis 97 :3 bis 50 :50 in Gegenwart einer wasserlöslichen Alkaliverbindung hergestellt wurde, gelöst.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Gipsmasse zusätzlich eine Polymeremulsion oder -lösung mit einer minimalen Filmbildungstemperatur von unterhalb 8O0C.
Bei den erfindungsgemäßen Ma-je η ist die Hauptkomponente der wasserabweisenden Mittel ein Paraffinkohlenwasserstoff mit einem Schmelzpunkt von 40—800C. Wenn ein Paraffinkohlenwasserstoff verwendet wird, der einen Schmelzpunkt unterhalb 400C hat, so wird die Qualität des Gipserzeugnisses im Sommer beeinträchtigt. Wenn andererseits "in Paraffinkohlenwasscrstoff mit einem Schmelzpunkt oberhalb 8O0C verwendet wird, so ist es erforderlich,;' ts Gipserzeugnis bei Temperaturen oberhalb 8O0C zu trocknen und man kann dabei kein Gipserzeugnis mit einer hohen Wasserbeständigkeit erhalten. Es ist bevorzugt, das Gipserzeugnis bei Temperaturen unterhalb 80°C zu trocknen, da Gips beim Trocknen des Gipser/eugnisses bei hohen Temperaturen dehydratisiert und hinsichtlich seiner Eigenschaften beeinträchtigt wird, so daß eine geringe Wasserbeständigkeit verursacht wird.
Das erfindungsgemäß eingesetzte oxidierte Paraffin wird erhalten durch Oxidation eines Kohlenwasserstoffs, z. B. eines bei Oxidation von «-Olefinen erhaltenen, mit molekularem Sauerstoff. Das in der Paraffinemulsion zusammen mit Paraffinkohlenwasserstoff verwendete oxidierte Paraffin hat einen Säurewert von 10—70 und einen Schmelzpunkt von 30—900C und vorzugsweise einen Säurewert von 20—40 und einen Schmelzpunkt von 40—80°C. Wenn der Säurewert des oxidierten Paraffins außerhalb des genannten Bereichs liegt, so kann man bei Verwendung einer geringen Menge des Emulgators nicht leicht eine Emulsionswirkung erzielen und die Stabilität der Paraffinemulsion ist herabgesetzt und die Wasserbeständigkeit und die wasserabweisenden Eigenschaften sind zu gering. Es ist bevorzugt, ein oxidiertes Paraffin zu verwenden, welches einen Schmelzpunkt innerhalb des genannten Bereiches hat, und zwar aus den gleichen Gründen, aus denen ein Paraffinkohlenwasserstoff mit einem Schmelzpunkt innerhalb des zuvor genannten Bereiches verwendet wird. Das Gewichtsverhältnis des Paraffinkohlcnwasserstoffs zum oxidierten Paraffin liegt vorzugsweise im Bereich von 97 : J bis 50 :50 und insbesondere im Bereich von 95 : 5 bis 70 : 30. Wenn das Gcwichtsverhültnis außerhalb dieses Bereiches liegt, so verleiht die Paraffinemiilsion dem (-ipserzeugnis eine unzureichende Wasserbeständigkeit und unzureichende wasserabweisende Eigenschaften.
Die Paraffinemulsion, welche die wasserabweisende Komponente des Gipserzeugnisses gemäß vorliegender Erfindung darstellt, wird hergestellt, indem man den Paraffinkohlenwasserstoff und das oxidierte Paraffin in Gegenwart einer wasserlöslichen Alkaliverbindung emulgiert. Als Alkaliverbindung kann man Alkalimetallhydroxide, wie Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid,
in Kaliumhydroxid oder dgl. Alkalimetallcarbonate, wie Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat oder dgl, Natriumbicarbonat, Ammoniumhydroxid oder dgl. verwenden. Die Mengt der Alkaliverbindung sollte ausreichen, um 30—300% und vorzugsweise 30—150% und insbesondere 30—70% des Säurewertes des oxidierten Paraffins zu neutralisieren. Wenn die Menge der Alkaliverbindung zu groß oder zu gering ist, so ist die Phasenumkebremulgierung nur schwer erzielbar oder die Stabilität der Paraffinemulsion ist unbefriedigend. Im allgemeinen werden herkömmliche Paraffinemulsionen dadurch hergestellt, daß man geschmolzenes Paraffin mit 10—20Gew.-% eines Emulgators emulgiert. Demgegenüber wird die erfindungsgemäß als wasserabweisende Komponente verwendete Paraffin-
r> emulsion durch Emulgieren vongeschmolzenem Paraffin mit null bis mehreren Gew.-% eine.» Emulgators unter Erzielung einer stabilen Emulsion emulgiert. Dies bedeutet, daß man bei der Herstellung der Paraffinemulsion eine stark verringerte Emulgatormenge im Bereich
in bis mehreren Gew.--7o verwenden kann, da man eine geeignete Menge eines oxidierten Paraffins und einer wasserlöslichen Verbindung dem Paraffinkohlenwasserstoff zusetzt.
Typische oberflächenaktive Mittel, welche als Emul-
i. gatoren dienen können, umfassen nicht-ionische oberflächenaktive Mittel vom Typ der Polyoxyäthylenäther und -ester; der Polyoxyäthylenalkylaryläther, der Polypropylenglycolpolyäthylenglycoläther. der PoIyoxyäthylensorbitanhydridfettsäureester jnd der Sac-
Ki charoscester. Der Emulgator wird gewöhnlich in Mengen bis 5 Gew.-% und vorzugsweise von I— 3 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge des Paraffinkohlenwasserstoffs und des oxidierten Paraffins eingesetzt. Man kann die Paraffinemulsion durch
r, mechanische Einlegierung und Phasenumkehremulgicrung herstellen. Man kann auch beide Verfahren kombinieren. Verfahren zur mechanischen Emulgierung können mit einem Homomixer, einem Ventilhomogenisator, einer Kolloidmühle oder einem Ultraschallhomo-
-.Ii genisator durchgeführt werden. Beschränkungen hinsichtlich des Emulgierverfahrens bestehen nicht. Es köni.en beliebige Verfahren zur Erzielung einer gleichförmigen Paraffinemulsion verwendet werden.
Man kann der als wasserabstoßende Komponente
Vi dienenden Paraffinemulsion auch eine Polymeremulsion oder eine Polymerlösung als wasserabstoßende Hilfskomponente zusetzen und das Ganze dann der Gipsaufschlämmung beigeben. Das Gipserzeugnis, welches durch Erhärten oder Abbinden erhalten wird, zeigt
ho beträchtliche synergistische Wirkungen hinsichtlich der Wasserbeständigkcit und der ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften.
Zur Herstellung eines Gipserzeugnisses mit ausgezeichneter Wasserbeständigkeit und ausgezeichneten
i<·, Hafteigenschaften /wischen Papier und Kern ist es bevorzugt, eine l'aniffinemulsionsmischung aus der Paraffincmulsion als der wasserabweisenden Komponente und der Polynicreniulsion oder Polymerlösiing
(mit einer minimalen Filmbildungstemperatur unterhalb 80°C und vorzugsweise bei 0—80°C und insbesondere etwa Zimmertemperatur) als wasserabweisende Hilfskomponente zuzusetzen. Wenn eine Polymeremulsion oder Polymerlösung mit einer minimalen Filmbildungstemperatur oberhalb 800C verwendet wird, so tritt beim Trocknen bei einer Temperatur unterhalb 800C während der Herstellung des Gipserzeugnisses keine Filmbildung ein, so daß es schwierig ist, dem Gipserzeugnis eine genügende Wasserbeständigkeit zu verleihen. Wenn das Gipserzeugnis bei Temperaturen oberhalb 8O0C getrocknet wird, so tritt nachteiligerweise eine Dehydratisierung und Beeinträchtigung des Gipses selbst ein, so daß die Wasserbeständigkeit des Gipserzeugnisses herabgesetzt wird. Die minimale Filmbildungstemperatur bedeutet die niedrigste Temperatur bei der die Polymeremulsion oder die Polymerlösung zu einem Film führen kann. Typischerweise kann man Polymeremulsionen oder Polymerlösungen von Acrylsäureesiern, z. B. Äthylacrylat, Butylacrylat und 2-ÄthylhexyIacrylat verwenden sowie von Horropolymeren oder Copolymeren des Vinylacetats; von Harnstoffderivaten, ζ. Β. einem Reaktionjprodukt des Harnstoffs, des Formaldehyds und des Hexamethylentetramins; sowie von Asphalten, z. B. eine handelsübliche Asphaltemulsion, verwenden. Wenn man eine Emulsion eines selbstvernetzenden modifizierten Polymeren der Polymeremulsion oder der Polymerlösung zusetzt, so können die physikalischen Eigenschaften des Gipserzeugnisses verbessert werden. Bei der Herstellung der Polymeremulsion oder der Polymerlösung kann man ein herkömmliches nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel einsetzen. Man kann insbesondere die nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel verwenden, welche oben im Zusammenhang mit der Emulgierung des Paraffins erwähnt wurden. Man kann auch Polyvinylalkohol als Schutzkolloid einsetzen. Die Menge des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels liegt gewöhnlich im Bereich von 1 —10 Gew.-Teilen pro lOOGew.-Teile des Monomeren, welches zur Herstellung der Polymeremulsion oder der Polymerlösung verwendet wurde. Die Polymeremulsior. oder Polymerlösungen werden gewöhnlich dadurch hergestellt, daßman das Monomere mit einem wasserlöslichen Polymerisationsstarter in Anwesenheit eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels der Emulsionspolymerisation unterzieht oder daß man das Polymere der Lösungspolymerisation unterzieht. Der wasserlösliche Polymerisationsstarter kann ein herkömmliches Oxidationsmittel sein. ζ. ά. eine Peroxidverbindung, wie Kaliumpersulfat, Ammoniumpersulfat, Wasserstoffperoxid oder ein Katalysator vom Redox-Typ, ?.. B. ein Gemisch des Oxidationsmittels und eines organischen oder anorganischen Reduktionsmittels, z. B. LAscorbinsäure, Rongalit, Natriumbisulfit oder Eisen(ll)-chlorid oder dgl.
Bei dieser Ausführungsform handelt es sich bei den Paraffinemulsionsmischungen um Mischungen der Paraffinemulsion und der Polymeremulsion oder der Polymerlösung in einem Verhältnis von 95 : 5 bis 40 : 60 und vorzugsweise von 93 : 7 bis 70 : 30 (Gewichtsverhältnis) bezogen auf die Feststoffkomponenten. Wenn das Verhältnis außerhalb des genannten Bereichs liegt, so tritt der synergistische Effekt nur in ungenügendem Maße ein. Der Grund hierfür ist nicht geklärt. Es werden jedoch die folgenden Mutmaßungen angestellt: D;c Paraffinteilclien der ~';iraffinemulsion haben bei gegebenem Volumen eine minimale Oberfläche; sie sind daher kugelförmig und der Emulgator ist an der Oberfläche der Paraffinteilchen angeordnet. Wenn man nu;i die Polymeremulsion oder die Polymerlösung zusetzt, und die Mischung trocknet, so werden die Paraffinteilchen "> deformiert und sie nehmen bei der Filmbildung des Polymeren in der Polymeremulsion oder in der Polymerlösung eine flache Gestalt an, so daß die Oberfläche der Paraffinteilchen erhöht wird. Dabei entstehen Oberflächenbereiche der Paraffinteilchen,
in welche nicht durch Emulgator bedeckt sind und diese Bereiche erhöhen die wasserabstoßende Wirkung. Die Feststoffkomponenten der Paraffinemulsion und der Polymeremulsion oder -lösung bedeuten Feststoffkomponenten, welche durch Entfernung des Wassers und der anderen flüchtigen Bestandteile bei Erhitzung der Paraffinemulsion bzw. der Polymeremulsion oder Polymerlösung nach herkömmlichen Verfahren erhalten werden. Es bestehen keine speziellen Einschränkungen hinsichtlich der Durchmischung der Paraffinemulsion und der Polymeremulsion r.*ar der Polymerlösung.
Diese beiden Komponenten könrcn vor Gebrauch durchmischt werden und es ist bevorzugt, diese vor der Zumischung zu dem Gips gleichförmig zu durchmischen.
Die erfindungsgemäßen Mischungen enthalten neben
2ί de; in oben beschriebener Weise hergestellten wasserabweisenden Komponente Gips. Die erfindungsgemäßen Mischungen oder Massen können insbesondere a-Halbhydrat, j3-Halbhydrat und hydraulischen Anhydritgips enthalten. Man kann auJi andere bekannte
in Zusätze beigeben, z. B. künstliche Zuschlagstoffe geringen Gewichts, wie Perlite, Vermiculite, Shirasuballoon (Mikrobällchen) oder dgl. sowie verschiedene Treibmittel, Verstärkungsstoffe z. B. Glasfasern. Asbest, Steinwolle oder dg!, und verschiedene Mittel zur Modifizie-
J-) rung der Gipsabbindegeschwindigkeit oder dgl. zusetzen.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Mischungen oder Massen wird die das oxidiert; Paraffin enthaltende Paraffinemulsion oder die Paraffinemul-
4Ii sionsmischung bestehend aus der Paraffinemulsion und der Polymeremulsion oder Polymerlösung, welche als wasserabstoßende Komponente dient, einem Halbhydratgips zugesetzt oder einer Aufschlämmung von Halbhydratgips in Wasser. Danach wird die Mischung
4-, abgebunden und falls erwünscht getrocknet. Die wasserabstoßende Komponente wird vorzugsweise in Mengen von 1—20 Gew.-Teilen und insbesondere 1 —15 Gew.-Teilen und speziell 2—15 Gew.-Teilen der Paraffinemulsion oder der Paraffinemulsionsmischung,
-,o berechnet als Feststoffkomponenten, !00 Gew.-Teilen Gips zugesetzt. Wenn der Gehalt an Feststoffkomponenten unterhalb des genannten Bereichs liegt, so wird d'e gewünschte Wirkung nicht erzielt. Wenn andererseits der Gehalt an Feststoffkomponenten oberhalb des
V) genannten Bereichs liegt, so gehen die 7!ammfestigkeit und die Wirtschaftlichkeit der Gipsmassen verloren.
Die Menge des Wassers in bezug auf das Halbhydrat oder die Mischung desselben folgt im allgemeinen dem JISR9112(19:ö).
t,o Die Wassermenge ist jedoch nicht hierdurch beschr <inkt und kann nach Wunsch gewählt werden. Wenn die durch die Emulsionen, welche als -vasserabstoßendc Komponenten dienen, eingetragene Wassermenge nicht ausreicht, so wird zusätzliches Wasser beige-
·,-, mischt, derart. Jaß der Gesamtwassergehalt auf die gewünschte Menge in Bezug auf das Halbhydrat oder in Bezug auf die Mischung desselben gebracht wird. I linsich'lkh des Mischens. Gießens und Tro-k^ns eine
die wasserabstoßende Komponente enthaltenden Aufschlämmung des Gipses besteht kein Unterschied zwischen der Erfindung und der herkömmlichen Arbeitsweise zur Herstellung von Gipserzeugnissen. Die erfindungsgemäßen Gipsmassen oder Gipserzeugnisse können daher leicht hergestellt werden. Gipserzeugnisse, z. B. Gipskartonplatte!! können durch Verwendung der erfindungsgemäßen Massen nach herkömmlichen Verfahren leicht hergestellt werden.
Die erfindungsgemäßen wasserabstoßenden Gipsmassen haben die folgenden unerwarteten Eigenschaften:
(a) Im Vergleich zur Verwendung eines herkömmlichen Wasscrabstoßungsmittels haben Produkte, welche in erfindungsgemäßer Weise unter Verwendung von Gipsmassen, welche Paraffin mit einem Gehalt an oxidiertem Paraffin enthalten, oder weiche Farartinemuisionsmiscnungen gemäß vor liegender Erfindung enthalten, ausgezeichnete physikalische Eigenschaften im nassen Zustand und eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit.
(b) Die die Paraffinemulsionsmischung aus der Paraffinemulsion und der Polymeremulsion oder Polymerlösung enthaltenden Gipsmasscn oder Gipserzeugnisse haben darüber hinaus aufgrund eines synergistischen Effekts zwischen der Paraffinemul· sion und der Polymeremulsion oder der Polymerlösung eine noch höhere Wasserbeständigkeit.
(c) Im Vergleich zu eine' Verwendung eines wasserabstoßenden Mittels vom Asphalttyp, weiches das wirksamste herkömmliche Mittel zur Herstellung von Gipserzeugnissen ist, zeigen die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Gipsmassen erhaltenen Gipserzeugnisse eine überlegene Wasserbeständigkeit und andere überlegene physikalische Eigenschaften, insbesondere eine ausgezeichnete Festigkeit und eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit.
(d) Im Vergleich zur Verwendung herkömmlicher wasserabstoßender Mittel ist die Haftfestigkeit zwischen Papier und Kern des Gipserzeugnisses beträchtlich erhöhl, so daß es nicht zu Ablösungen kommt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielcn näher erläutert, wobei die Teil- und Prozentangaben Gewichtsteilangaben und Gewichtsprozentangaben sind.
Ver"!eichsbeispiel 1
Herstellung der Paraffinemulsion
(a) Herstellung der Emulsion (a)
gemäß der Erfindung
Natriumhydroxid 0.2 Teile
Paraffin mit einem Schmelz
punkt von 68.31C 80 Teile
Oxidiertes Paraffin mit einem
Säurewert von 28 und einem
Schmelzpunkt von 67= C 20 Teile
Sorbitanhydrid-monostearat 0.25 Teile
Polyoxyäthylenoleyläther 0,75 Teile
Phasenumkehr ein und man erhält eine Paraffinemulsion (a) im Verlauf von 30 min. Der Feststoffgehalt beträgt Mn/o. Ils handelt sich um eine oxidiertes Paraffin enthaltende Emulsion.
(b) Paraffinemulsion (b) gemäß der Erfindung
Man arbeitet nach dem unter (a) beschriebenen Verfahren, wobei man jedoch 90 Teile Paraffin mit einem Schmelzpunkt von 68,3°C und 10 Teile oxidiertes Paraffin mit einem Säurewert von 28 und einem Schmelzpunkt von 670C einsetzt. Dabei erhalt man die Paraffinemulsion (b) mit einem Ecststoffgehalt von 33% (oxidiertes Paraffin enthaltende Emulsion).
(c) Paraffinemulsion (el)
gemäß der Erfindung
Man arbeitet nach dem Verfahren (a). wobei man jedoch l ein oberflächenaktives Mitlei (Sorbitanhydridmonostearat und Polyoxyäthylenoleyläther werden weggelassen) verwendet. Dabei erhält man die Paraffinemulsion (c-1) mit einen Fcststoffgchalt von 33°/" (oxidiertes Paraffin enthaltende Emulsion).
Paraffinemulsion (c-2) gemäß der Erfindung
Natriumhydroxid 0,2 Teile
Paraffin mit einem
Schmelzpunkt von 68.3" C 90 Teile
Oxidiertes Paraffin mit einem
Säurewert von 28 und einem
Schmelzpunkt von 67"C lOTeile
Saccha rose -monopa Imitat 3.75 Teile
Saccha rose-distca rat 1.25Teile
Der Kolben, welcher diese Komponenten enthält, wird auf 80=C erhitzt. 200 Teile reines Wasser werden tropfenweise zu der Mischung gegeben, welche mit einem Homomixer heftig gerührt wird. Dabei tritt Ein Kolben mit diesen Komponenten wird auf 80=C erhitzt. 200 Teile reines Wasser werden tropfenweise zu der mit einem HomomKcher heftig gerührten Mischung während 30 min gegeben. Dabei tritt Phasenumkehr ein und man erhält die Paraffinemulsion (c-2) mit einem Feststoffgehalt von 33% (oxidiertes Paraffin enthaltende Emulsion).
Paraffinemulsion (c-3) gemäß der Erfindung
Man arbeitet nach dem Verfahren (a). wobei man jedoch 0.4 Teile Natriumhydroxid, 90 Teile Paraffin mit einem Schmelzpunkt von 68,3'C und 10 Teile oxidiertes Paraffin mit einem Säurewert von 28 und einem Schmelzpunkt von 67°C einsetzt. Dabei erhält man die Paraffinemulsion (c-3) mit einem Feststoffgehalt von 33% (oxidiertes Paraffin enthaltende Emulsion).
(d) Paraffinemulsion (d)
für den Vergleichsversuch
Paraffin mit einem
Schmelzpunkt von 56.7= C 100Teile
Sorbitanhydrid-monostearat 4.4 Teile
Polyoxyäthylenoleyläther 5,6 Teile
Der die Komponenten enthaltende Kolben (kein oxidiertes Paraffin) wird auf 70° C erhitzt. 200 Teile reines Wasser werden tropfenweise zu der Mischung gegeben, welche mit einem Homomixer heftig gerührt wird. Es tritt Phasenumkehr ein. Man erhält eine Paraffinemulsion (d) mit einem Feststoffgehalt von 33% im Verlauf von 30 min (kein oxidiertes Paraffin enthaltende Paraffinemulsion).
Be/.ugsbeispiel 2 100 Teile
Verfahren zur Herstellung einer 30 Teile
Polymeremulsion 70Teile
(wasserabstoßender Hilfsstoff) 0,5 Teile
2,5 Teile
2.5 Teile
0,1 Teile
(A) Polymeremulsion A (Acrylsäureestertyp)
Reines Wasser
Methylmethacrylat
n-Butylacrylat
Kaliuinpersulfal
l'nlyoxyäthylensorbitanhydrid-
monostearat
Polyäthylenglycolmonolaurat
Natriumbisulfit
Die oben genannten Komponenten werden in einen 300-ml-Vierh<ilskolben gegeben, welcher mit einem Riihrpr aijtgrmupt ist, linr! mil ?0f) 1 l/min hri SO0C' während 6 h unter einer Stickstoffatmosphäre gerührt, wobei Polymerisation eintritt, der Feststoffgehalt der Polymeremulsion beträgt 50%.
(B) Polymerlösung(B)(Harnstofftyp)
Harnstoff ("3 Mol) 180 Teile
Formalin, 36%igc wällrige
Lösung(4,8 Mol) JWTeile
Hexamethylentetramin
(3,3 Gew.-% bezogen auf
Harnstoff) h Teile
Die genannten Komponenten werden in einen zweiteiligen Kolben gegeben, welcher mit einem Rührer ausgerüstet ist und wahrend 7 h auf 45 C erhitzt, wobei Polymerisation eintritt. Der f-'estsloffgehalt beträgt 56.9%.
(C) Polymeremiilsion C'(Asph.ilttyp)
F.ine herkömmliche Asphaltemulsion, welche einen Feststoffgehal' von 55"/<> aufweist, wird eingesetzt.
(D) Polymeremiilsion D(Asphalttyp)
F.ine weitere herkömmliche Asphaltcmulsion. welche einen Feststoffgehalt von 55% aufweist, wird verwendet.
Ii e i s ρ i e I e 1-17
Die Paraffinemulsionen (mit einem Gehalt an oxidiertem Paraffin) des Bezugsbeispiels I oder verschiedene Mischungen der Paraffinemulsion des Bezugsbeispiels 1 und der Polymeremulsion oder -lösung des Bezugsbeispiels 2 werden mit jeweils einer Aufschlämmung von 100 Teilen /J-Halbhydratgips in 80 Teilen Wasser (einschließlich des Wasseranteils in der Emulsion) vermischt, wobei das Verhältnis der Feststoffkomponente der Parafdnemulsion zur Feststoffkomponente der Polymeremulsion oder -lösung und der
Tabelle 1
Wasserabstoßende Gipsplatte
Beispiel
1
Gesamtgehall an organischen Feststoffen bezogen auf 100Teile /?-Halbhydratgips in der Tabelle zusammengestellt sind, (ede Mischung wird bei Zimmertemperatur gleichförmig durchmischt und in eine Gießform gegossen und während 24 h bei 70sC getrocknet. Dabei erhalt man jeweils eine Probe, jede Probe umfaßt einen Kern und ein für die Herstellung von Gipskartonplatten übliches Papier, welches an beiden Flächen des Kerns haftet. Eine solche Probe wird zur Untersuchung der Wasserbeständigkeit und zur Auswertung der Haftfestigkeit zwischen Papier und Kern herangezogen. Bei dem Wasserbeständigkeitstest wird jede Probe im Wasser bei 200C während einer in der Tabelle angegebenen Zeitdauer eingetaucht und die Änderung des Gewichts der Probe wird gemessen. Zur Untersuchung der Haftfestigkeit /wischen Papier und Kern wird der Test gemäß JIS A-6901 durchgeführt. Die F.rgehni«r· Her TpsK sind in flor Tahrllp 7iisammnn mil
den Ergebrissen der Verglcichsversuchc ,ingegeben.
Vergleichsbeispiel 1
Eine Aufschlämmung von 800 Teilen /3-Flalbhydratgips und 640 Teilen reinem Wasser (ohne Paraffinemulsion und ohne Polymeremulsion) wird in eine Form gegossen und getrocknet, wobei eine Probe erhalten wird. Mit dieser Probe werden die gleichen Tests durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt.
Vcrgleichsbeispiel 2
Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt, wobei man jedoch nur die Polymeremiilsion des Bezugsbcispiels 2 einsetzt Die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt.
Vergleichsbeispiele 3 bis 7
Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt, wobei m.in die Paraffinemulsion (d) (kein oxidiertes Paraffin) des Bezugsbeispiels ι verwendet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle angegeben.
Man erkennt aus den Ergebnissen deutlich, daß die Gipsplatten, welche unter Verwendung einer oxidiertes Paraffin enthaltenden Emulsion oder unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Paraffinemulsionsmischung (Mischung aus der das oxidierte Paraffin enthaltenden Emulsion und der Polymeremulsion oder Polymerlösung) erhalten werden, überlegene Eigenschaften hinsichtlich der Wasserbeständigkeit und der Haftfestigkeit zwischen Kern und Papier aufweisen. Die Beispiele der Tabelle zeigen, daß Gipsplauen. welche unter Verwendung einer Paraffinemulsionsmischung (Beispiele 5. 6. 8—12 und 14) erhallen wurden, ausgezeichnete Wasserbestandigkeit und große Haftfestigkeit zwischen Kern und Papier aufweisen. Somit ist der synergistische Effekt der Paraffinemulsion und der Polymeremulsion oder Polymerlösung klar erkennbar.
Bedingungen der Verleihung
von Wasserbeständigkeit
Parafifinemulsions-Typ
12
Beispiel I (ι
Polymercmulsionf-Typ
Fcststoffverhältnis der Paraffinemulsion zur Polymeremulsion
Gesamtgehalt an organischem Feststoff bezogen auf KX) Teile llalbhydrat (Teile)
Wasserbeständigkeit: Gewichtszunahme durch Wasserabsorption (%)
Haftfestigkeit zwischen Papier und Kern
100:0 KX) : 0 100:0 100:0
.1.0
4.0
Λ
80
5.0
Λ 20 60 : 40
5.0
KK) : 0 80 : 20 80 :
2.5
5.0
6.9 10.5 ty.} 4.2 .1.0 1.6 7.0 .1.1 ι.
1.1,4 12.2 7.5 5.0 .1.4 5.0 11.0 1.6 ι)
19.0 15.0 8.0 5.4 4.1 5,7 16.0 4.2 1.
Fortsetzung Tabelle I Wasserabstoßende Gipsplatte
Bedingungen der Verleihung von Wasserbeständigkeit Paraffinemulsions-Typ
Polymeremulsions-I yp
I estslolTverhältnis der Paraflinemulsion zur Polymeremulsion
Gesamtgehalt an organise!.om Feststoff bezogen auf KX) Teile Ilalbhydrat (Teile)
Heispiol
III
SO a .1 'Vl C- 1 0 C- 1 20
η C I) Λ
50 : 50 : 51 ι 50 KX) : 80 :
10.0
5.0
5.0 5.0
5.0
KX) : 0 KX) : 0 KX) :
5.0
5.0
Wasserbeständigkeit: 4.2 7.5 6.0 1.1 2.7 .1.-1 4.2 9.5
Gewichtszunahme durch Wasser- <>.6 11.5 7.S 4.5 .1.5 SA 6.0 22.5
;\bsor:>tion (%) 11.0 15.0 10.8 5.8 5.2 5.6 9.2 29.5
6h' @ © @ @ @
24 h
48 h
Haftfestigkeit zwischen Papier und
Kern
1 oiisci/uiiL' Tabelle 1 Wasserabstoßende Gipsplatte
Bedingungen der Verleihung von Wasserbesiändigkeit
Paraffinemulsions-Typ Polymerer..ulsions-Typ
Vergloichsbeispiel
Vgl. 1 Vgl. : Vgl. ."ϊ Vgl. 4 Vgl. 5 Vgl. 6 Vgl.
d D
d A
d B
13 14
I I 'Ii-Ct/IMI1.1
Vgl 1 \pl. .' VpI ■ \ L·I 4 VpI - Vgl ( VpI.
l-cststorfvcrhältnis der Paraffin- 0:100 100:0 100:0 50:50 50:50 50:50
emulsion zur Polymeremulsion
Gcsamtgehalt an organischem 5.0 .\> 5.0 6.0 5.0 5.0
f'cststoff bezogen auf MX) Teile
llalbhydrat (Teile)
Wasscrbestandigkeit:
(iewichts/unahme durch Wasserabsorption Cn)
6 h 45 41 46 30 6.7 80 7n
24 h In 43 57 50 14.2 85 XO
.10 U W, ,Is <7 sll in Ji - -
Haftfcj'igkcit/wischen Papier und ^ .' .':■■ ® (o>
HL'merkung:
©: nusgc/cichnct V hoch . . gering

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Wasserabstoßende abbindefähige Gipsmasse mit einem Gehalt an einer Paraffinemulsion, gekennzeichnet durch durch einen Gehalt an einer Paraffinemulsion, welche durch Emulgieren von (a) einem Paraffinkohlenwassersloff mit einem Schmelzpunkt von 40—80 C und (b) einem oxidierten Paraffin mit einem Säurewert von 10—70 im Gewichtsverhältnis 97 :3 bis 50 :50 in Gegenwart einer wasserlöslichen Alkaliverbindung hergestellt wurde.
2. Gipsmasse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem oxidierten Paraffin mit einem Schmelzpunkt von 30—90"C.
3. Gipsmasse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Gehall an einem Alkalimetallhydroxid oder einen Alkalimetallcarbonat oder Ammoniumhydroxid als wasserlösliche Alkaliverbindung.
4. Gipsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch 1 —20 Teile der Feststoffkomponenten der Paraffinemulsion auf 100Teile Gips.
5. Gipsmasse nach einem dev Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem Emulgator.
6. Gipsmasse nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem nicht-ionischen oberfiäschenaktiven Mittel als Emulgator in einer Menge bis 5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge des Paraffinkohlenwasserstoffs und des oxidierten Paraffins.
7. Gipsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6. gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt an einer Polymeremulsion oder einer Polymerlösung.
8. Gipsmasse nach Anspruch 7. gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer Polymeremulsion oder einer Polymerlösung mit einer minimalen Filmbildungstempcratur von unterhalb 80"C.
9. Gipsmassc nach einem der Ansprüche 7 oder 8, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer wäßrigen Emulsion oder Lösung eines Polymeren vom Acrylsäurecstcrtyp. eines Homopolymcren oder Copolymercn des Vinylacetats. eines Polymcren vom Harnstofftyp oder eines Polymeren vom Asphalttyp.
10. Gipsmasse nach einem der Ansprüche 7 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß die Polymeremulsion oder die Polymerlösung ein nicht-ionisches obcrflächenaktives Mittel in einer Menge von 1 — 10 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Polymerfeststoffkomponente enthält.
11. Gipsmasse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Feststoffkomponenten der Paraffinemtilsion zu den Feststoffkomponenten der Polymeremulsion oder Polymerlösung im Bereich von 95 : 5 bis 40 : 60 lieg!.
12. Verwendung der wasserabstoßenden Gipsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis Il zur Herstellung von Gipskartonplaiten.
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