Verfahren zur Herstellung von Deckschichten auf Gipsbauplatten Es ist bekannt, Materialoberflächen dadurch mit einer harten, hitze- und wasserfesten Deckschicht zu versehen, dass auf die Oberflächen ein synthe tisches Harz in flüssiger Form oder in Form eines Filmes aufgebracht und mit ihr durch Härten mittels Hitze und mechanischem Druck verbunden wird. Das Aussehen der Deckschicht hängt von der Beschaffen heit der Fläche ab, durch welche der mechanische Druck vermittelt wird; beispielsweise können matte oder glänzende Deckschichten erhalten werden, wenn matte bzw. glänzende Metallflächen verwendet wer den.
Als synthetische Harze kommen allgemein heiss- härtbare Harze vom Harnstoff-Formaldehyd-, Mel- amin-Formaldehyd- und Phenol-Formaldehyd-Typ zur Anwendung. Gewöhnlich werden ungefärbte oder pastell-gefärbte Deckschichten gewünscht, deren Her stellung die Verwendung eines Harnstoff-Formal- dehyd- oder Melamin-Formaldehyd-Harzes erfordert. Diese Harze lassen sich leicht auf Cellulosemate- rialien, wie Holz, Spanplatten und Hartplatten auf bringen.
Für Gipsplatten dagegen ist die Verwen dung von Harnstoff-Formaldehyd- oder Melamin- Formaldehyd-Harzen nicht möglich, auch dann nicht, wenn die Oberflächen der Platten mit einer Papier schicht versehen sind. Der Hauptgrund hiefür liegt darin, dass beim Härten dieser Harze Kondensation unter Abspaltung von Wasser und wesentliche Schrumpfung eintreten. Versucht man genügend Harz aufzubringen, um eine befriedigende Oberfläche zu erhalten, so vermag die Festigkeit der Gipsplatte dem durch das Harz bewirkten Schrumpfungsdruck nicht zu widerstehen, und es treten Kohäsionsfehler im Gips auf.
Es wurde nun gefunden, dass Gipsplatten, trotz ihrer geringen Kohäsionsfestigkeit, mit einer sehr befriedigenden, hitzebeständigen Oberflächenschicht versehen werden können, wenn man Epoxy- oder ungesättigte Polyesterharze verwendet.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von Deckschichten auf Gipsbau- platten, die entweder aus gehärtetem Gipsmöitel bestehen, oder welche einen Verbund darstellen, worin ein aus gehärtetem Gipsmörtel bestehender Kern zwischen zwei Kartonschichten eingebettet und mit diesen fest verbunden ist, wobei eine ein Epoxy- oder ungesättigtes Polyesterharz und ein Härtungsmittel enthaltende Harzmasse auf die Ober fläche der Gipsplatte aufgebracht und auf dieser unter Anwendung von mechanischem Druck und/oder Hitze gehärtet wird. Die Harzmasse, kann Pigmente enthalten.
Die Verwendung der genannten Harzmassen ge stattet es, Qualität und Aussehen der Oberfläche von relativ billigen Gipsbauplatten, ohne grosse zusätz liche Kosten wesentlich zu verbessern.
Die aus gehärtetem Gipsmörtel bestehenden Bau platten oder Kerne können kompakt oder zellig sein, und sie können faserige Verstärkungsmittel enthalten.
Als Epoxyharze kommen insbesondere Poly- glycidyläther von mehrwertigen Hydroxylverbindun- gen, wie mehrwertigen Alkoholen oder mehrwertigen Phenolen, wie sie beispielsweise durch Umsetzung von mehrwertigen Alkoholen oder mehrwertigen Phenolen mit Epichlorhydrin oder solches bil denden Stoffen, wie Glycerin-dichlorhydrin, in alkalischem Medium erhältlich sind, in Betracht.
Es können aber auch solche, Epoxyharze verwendet werden, die durch Behandlung einer mehrere äthyle- nische Doppelbindungen enthaltenden Verbindung mit Peroxyden hergestellt werden können, z. B. epoxydierte öle, welche durch Oxydation von un gesättigten Ölen mit Peressigsäure entstehen, oder ferner Vinyleyklohexendioxyd, das durch Einwir kung von unterchloriger Säure auf Vinylcyklohexen und anschliessende Abspaltung von Chlorwasserstoff aus dem erhaltenen Chlorhydrin erhältlich ist.
Fer ner können auch Polyglycidylester mehrbasischer Carbonsäuren verwendet werden, wie sie durch Re aktion von Epichlorhydrin mit Alkalisalzen mehr basischer Carbonsäuren erhalten werden können.
Vor allem kommen aber die Polyglycidyläther mehr wertiger Phenole in Betracht, wobei unter dem Aus druck mehrwertige Phenole sowohl einkernige Phe- nole, wie Resorein oder Hydrochinon, als auch mehrkernige Phenole, wie Polyhydroxypolyaryl- alkane, z. B. Kondensationsprodukte aus einem Phenol und Formaldehyd und insbesondere 4,4- Dihydroxydiphenyl-dimethylmethan, zu verstehen sind.
Die Epoxyharze können allein oder in Mischung mit Monoepoxyden, wie Phenylglycidyläther oder Styroloxyd, verwendet werden.
Als ungesättigte Polyesterharze kommen insbe sondere diejenigen in Betracht, deren Moleküle im wesentlichen linear sind und die durch Veresterung von ungesättigten Polycarbonsäuren oder deren An- hydriden mit einem gesättigten oder ungesättigten Alkohol oder durch Reaktion einer gesättigten Poly- carbonsäure oder dessen Anhydrid mit einem unge sättigten Alkohol erhältlich sind und welche, da sie für sich allein langsarn härten,
vorzugsweise durch Copolymerisation mit einer einfachen Äthylenver- bindung, wie Styrol oder Diallylphthalat, gehärtet werden. Als ungesättigte Polyesterharze kommen ferner auch durch direkte Polymerisation von Estern, wie Diallylphthalat oder Bis-(2-allyloxyäthyl)carbo- nat, erhältliche Produkte in Frage. Die Härtung dieser Polyester kann in Gegenwart eines Peroxydes und gegebenenfalls eines Peroxydaktivators, z. B. Cobaltnaphthenat, erfolgen.
Die Verwendung eines Epoxyharzes ist vorzu ziehen, weil dessen Schrumpfung während des Här- tungsvorganges in der Regel geringer ist als diejenige der Polyesterharze.
Da Epoxyharze grosses Klebvermögen. gegenüber zahlreichen Stoffen aufweisen, wird bei deren Ver wendung mit Vorteil dafür gesorgt, dass sie beim Härten nicht an den Pressplatten oder an anderen Mitteln, mit denen der mechanische Druck ver mittelt wird, haften bleiben. Es hat sich nun als vor teilhaft erwiesen, zu diesem Zweck den mechanischen Druck, z.
B. 0,7-36 kg,#cm2, vermittels einer Schicht aus Polyäthylen, bestrahltem Polyäthylen, Polytetra- fluoräthylen oder Polymonochlor-trifluoräthylen, oder vermittels eines mit einem dieser Polymeren über zogenen Gewebes auszuüben, vorausgesetzt, dass die angewandte Härtungstemperatur unterhalb der Schmelz- bzw. Zersetzungstemperatur des Polymeren liegt. Man kann für diesen Zweck auch eine Alu miniumfolie verwenden.
Trotzdem gehärtetes Epoxy- harz eine gewisse Adhäsion zur Aluminiumfolie zeigt, kann die Folie vom gehärteten Harz abgezogen werden. Vorteilhaft wird eine z. B.<B>1,27</B> mm dicke Folie aus Aluminium oder Aluminiumlegierung an gewendet, deren Oberfläche durch Eintauchen oder Spritzen mit einem Trennmittel, z.
B. mit einem 2-3%igen homogenisierten Gel von Bentonit, der durch Behandlung mit aliphatischen Aminen organo- phil gemacht wurde, in Toluol, oder mit einem wässerigen Gel von Bentonit unter nachträglichem Verdampfen des Toluoles bzw. Wassers überzogen wurde.
Zur praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung kann die Harzmasse beispielsweise in flüssigem Zustand direkt auf die Oberfläche der Gips platte aufgebracht werden, sofern bei allfälligem Trocknen der Masse vor dem Härten die Trock- nungsbedingungen, wie Dauer und Temperatur, so gewählt werden, dass das Harz die Fliessfähigkeit unter Druck nicht verliert und die Festigkeit des Gipses nicht vermindert wird. Nach einer anderen Methode, die besonders bei Verwendung von Epoxy- harzen vorzuziehen ist, wird auf die Oberfläche der Gipsplatte z. B. ein Blatt dünnes Papier, das min destens auf der äusseren Seite mit der Harzmasse überzogen ist, festhaftend aufgeklebt.
Bei der Wahl eines geeigneten Härtungsmittels kann das synthetische Harz, wenn es in flüssigem Zustand angewendet wird, unter mechanischem Druck schon bei Zimmertemperatur gehärtet werden; in der Regel ist es aber ratsam, bei erhöhter Temperatur zu härten, wobei Dauer und Temperatur jedoch so zu wählen sind, dass keine nachteilige Wirkung auf der Gipsplatte entsteht. Wird die Harzmasse in Form eines trockenen Fümes aufgebracht, so wird sie zweckmässig erhitzt, um das Harz zu erweichen und dessen Fluss zu veranlassen; und anschliessend kann die Härtung bei erhöhter Temperatur durchgeführt werden.
Es wurde nun gefunden, dass ein dünner Film aus einer Lösung eines festen Epoxyharzes und eines flüssigen aliphatischen Amines, vorzugsweise eines Diamines, wie 3-Diäthylaminopropylamin, in einem Lösungsmittel, z. B. Methyl-äthyl-keton, nur so lange zum Härten bei Zimmertemperatur neigt, als das Lösungsmittel anwesend ist. Es ist deshalb möglich, durch genügend rasches Entfernen des Lösungs mittels einen für die Durchführung des erfindungs gemässen Verfahrens geeigneten getrockneten thermo plastischen Film zu erhalten, welcher beim Lagern längere Zeit, z.
B. im Falle der Verwendung von 3-Diäthylaminopropylamin <B>6</B> Monate oder mehr, stabil bleibt. Soll zur Herstellung der Deckschicht auf die Gipsplatte z. B. ein solcher trockener Film von Epoxyharz verwendet werden, so wird dieser Film mit Vorteil dadurch hergestellt, dass ein dün nes Papier oder ein Trägergewebe mit einer solchen Lösung überzogen und rasch bei niederer Temperatur getrocknet wird. Eine Trocknungsdauer von 20 Minu ten bei<B>600 C</B> ergab, z. B. bei Verwendung von 3- Diäthylaminopropylamin, sehr befriedigende Resul tate.
Wird die Trocknung bei Zimmertemperatur durchgeführt, so kann sich die Trocknungsdauer über einige Stunden erstrecken, vorausgesetzt, dass der grösste Teil des Lösungsmittels in den Anfangsstufen der Trocknung rasch entfernt wird, was beispiels weise erreicht wird, wenn der Film genügend dünn ist, also z. B. eine Dicke von etwa<B>0,025-0,76</B> mm besitzt.
Anstelle von 3-Diäthylaminopropylamin können als Härtungsmittel für Epoxyharze andere flüssige organische Amine, besonders flüssige aliphatische Diamine, verwendet werden, welche dem zu einem dünnen Film geformten Harz, welches für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dienen kann, eine genügende Lagerungsbeständigkeit sichern.
Beispielsweise seien genannt: 3-Isopropyl- aminopropylamin, 3,3'-Imino-bispropylamin, Pipeni- din, 1,2-Diaminopropan und Dimethyl-aminopropyl- amin, Die zu verwendende Menge des Amines hängt insbesondere vom Molekulargewicht und der Funk tionalität des Amines und des Epoxyharzes ab und beträgt in der Regel 4-1011h,
bezogen auf das Gewicht des Epoxyharzes. Wenn die Lagerungs beständigkeit des Harzes beim Aufbringen als Film auf Papier oder direkt auf die Gipsplatte nicht von Bedeutung ist, können andere Polyamine, welche eine kürzere Lagerungsbeständigkeit ergeben, in Be tracht kommen, z. B. Triäthylentetramin, welches eine Lagerungsbeständigkeit bei Zimmertemperatur von 3-4 Wochen ergibt.
Wenn bei einer aus Gipskern und Kartonhülle bestehenden Gipsplatte eine hohe Kerbfestigkeit der Deckschicht verlangt wird, so kann die Karton oberfläche der Gipsplatte vor dem Aufbringen der Harzmasse noch mit einem Epoxyharz oder einem ungesättigten Polyesterharz imprägniert werden. Das für die Imprägnierung verwendete Harz und das für die Bildung der Deckschicht aufgebrachte Harz werden dann vorteilhaft gleichzeitig gehärtet.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern; in ihnen bedeuten Teile Gewichts teile. Als Gipsplatte wurde in den Beispielen 1-4 eine Bauplatte, welche einen Verbund darstellt, worin zwischen zwei Kartonschichten und mit diesen fest verbunden ein aus gehärtetem Gipsmörtel bestehen der Kern eingebettet ist, und im Beispiel<B>5</B> eine Bau platte, welche aus gehärtetem Gipsmörtel besteht, verwendet.
<I>Beispiel<B>1</B></I> 120<B>g</B> eines festen Polyglycidyläthers von 4,4'-Dihydroxy-diphenyl-dimethylmethan mit einem Epoxyäquivalentgewicht von<B>570</B> werden in 40<B>g</B> Methyl-äthyl-keton gelöst. Der Lösung werden<B>60 g</B> TiO, zugefügt, worauf das Ganze in einer Farb- mühle gemischt und gemahlen wird. In dieser Stufe können Farbstoffe, wie Ultramarinblau oder Chrom gelb, zugefügt werden. Zum so erhaltenen Gemisch werden<B>9,6 g</B> 3-Diäthylaminopropylamin als Härter zugegeben.
Ein Papierblatt wird beidseitig mit dem erhal tenen Gemisch überzogen und das Lösungsmittel durch Trocknen bei Zimmertemperatur während eini ger Stunden oder bei<B>600 C</B> während 20 Minuten entfernt. Die Lagerungsbeständigkeit des auf dem Papier erzeugten Harzfilmes beträgt bei Zimmer temperatur mindestens<B>6</B> Monate, das heisst bis zu einer Lagerungsdauer von mindestens<B>6</B> Monaten bei Zimmertemperatur behält das Harz seine Fähig keit, bei erhöhten Temperaturen zu fliessen.
Das den Harzüberzug tragende Papierblatt wird auf die Oberfläche einer Gipsplatte gelegt, mit einem Blatt aus Polyäthylen bedeckt und das Ganze bei <B>950 C</B> während<B>15</B> Minuten unter einem Druck von <B>3,6</B> kg.cm2 verpresst. Die Platte wird dann aus der Presse genommen und das Polyäthylenblatt von der gehärteten Harzfläche abgelöst.
Die so erzeugte Deckschicht ist beständig gegen Hitze bis zu mindestens<B>1000 C</B> und beständig ge gen Wasser, sogar gegen heisses Wasser. Ihr Aus sehen ist gegenüber demjenigen eines überzuges, der durch Härten des gleichen Harzes unter üblichen Bedingungen, das heisst ohne Anwendung von mecha nischem Druck, erhalten werden kann, weit über legen.
Anstelle der im vorstehenden Beispiel verwen deten<B>9,6 g</B> 3-Diäthylaminopropylamin, welche be zogen auf das Harzgewicht 819/o ausmachen, können mit ähnlichem Erfolg<B>5</B> 1/o Dimethylaminopropylamin, 4-6% 3-Isopropylaminopropylamin, 5-8%# 3,31- Iminobispropylamin, 5-811/o Piperidin oder 5-81/o 1,2-Diaminopropan (Propylendiamin) verwendet wer den.
<I>Beispiel 2</I> Das gemäss Beispiel<B>1</B> hergestellte Harzgemisch wird direkt auf die Oberfläche einer Gipsplatte auf gebracht. Das Lösungsmittel wird dann durch Luft trocknung bei Zimmertemperatur oder durch 20 minutiges Trocknen bei 6011 <B>C</B> entfernt. Die Härtung unter Druck erfolgt wie im Beispiel<B>1.</B> Dabei wer den ähnliche Ergebnisse wie im Beispiel<B>1</B> erzielt.
<I>Beispiel<B>3</B></I> Zu einem Gemisch von 2 Teilen eines flüssigen Polyglycidyläthers von 4,4'-Dihydroxydiphenyl-di- methylmethan, der ein Epoxyäquivalentgewicht von etwa 200 aufweist, mit<B>1</B> Teil Phenyl-glycidyläther werden<B>0,3</B> Teile 3-Diäthylaminopropylamin zuge fügt. Das Gemisch wird mittels einer Bürste oder Walze auf die Oberfläche einer Gipsplatte aufge tragen.
Dieses Epoxyharzgemisch wird vom Papier der Gipsplatte leichter absorbiert als das im Beispiel <B>1</B> verwendete Epoxyharz, besitzt aber den Nachteil, dass es nach Zugabe des Härters seine Fliessfähig keit bei erhöhter Temperatur nur relativ kurze Zeit beibehält und deshalb innerhalb weniger Stunden verwendet werden muss. Auf die so überzogene Gips platte wird dann ein gemäss Beispiel<B>1</B> mit Harz überzogenes Papier aufgelegt und das Ganze wird nun unter den im Beispiel<B>1</B> angegebenen Bedingun gen gehärtet. Die Eigenschaften der so erzeugten Deckschicht sind denjenigen der nach Beispiel<B>1</B> erhaltenen ähn lich.
<I>Beispiel 4</I> <B>100</B> Teile eines ungesättigten Polyesters aus Äthylenglykolmaleat und Maleinsäure werden mit 20 Teilen Styrol, <B>0,5</B> Teilen Benzoylperoxyd und<B>60</B> bis<B>80</B> Teilen eines geeigneten Lösungsmittels, z. B. Butylacetat, vermischt. Hierauf werden<B>50</B> Teile TiO2 und geringe Mengen eines Peroxydaktivators, wie Cobaltnaphthenat, zugesetzt. Das Gemisch wird nun auf beide Seiten eines Papierblattes aufgetragen und das Lösungsmittel verdampfen gelassen.
Das überzogene Papier wird auf die Oberfläche einer Gipsplatte gelegt und das Harz durch 20minütiges Pressen bei<B>950 C</B> unter einem Druck von<B>3,6</B> kgcm2 gehärtet, wobei die obere Fläche während der Dauer <B>g</B> des Härtens mit einer Polyäthylenfolie in Berührung steht. Nach Entfernung dieser Folie erhält man eine Deckschicht, die ähnliche Eigenschaften besitzt wie die nach Beispiel<B>1</B> hergestellte.
<I>Beispiel<B>5</B></I> Ein dünnes Papierblatt wird beidseitig in der gleichen Weise -und mit dem gleichen Harzgemisch wie im Beispiel<B>1</B> überzogen. Das so erhaltene und getrocknete Papierblatt wird auf die Oberfläche einer aus gehärtetem Gipsmörtel bestehenden Bauplatte aufgebracht und mit einem Blatt aus Polytetrafluor- äthylen bedeckt. Hierauf wird das Ganze<B>15</B> Minuten bei<B>950 C</B> und unter einem Druck von<B>3,6</B> kgcm9 verpresst. Die Platte wird dann aus der Presse ge nommen und das Polytetrafluoräthylenblatt von der gehärteten Harzfläche abgelöst, welche im wesent lichen die gleichen Eigenschaften zeigt wie die ge mäss Beispielen 1-4 erhaltenen Harzflächen.