DE102004043968A1

DE102004043968A1 - System und Verfahren zur Erzeugung eines aufgeschäumten gipshaltigen Materials

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Publication number: DE102004043968A1
Application number: DE200410043968
Authority: DE
Inventors: Gaby Dr. Schilling; Milan Dr. Sebestian; Felicitas Kolenda; Wilfried Hübner; Matthias Dr. Paßmann
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2004-09-11
Filing date: 2004-09-11
Publication date: 2006-03-30
Also published as: EP1794101A1; WO2006027035A1

Abstract

Beschrieben ist ein System zur Erzeugung eines aufgeschäumten gipshaltigen Materials, insbesondere in Form einer wäßrig basierten Dispersion, wobei das System DOLLAR A (i) abbindefähigen Gips, DOLLAR A (ii) mindestens ein zusammen mit dem abbindefähigen Gips aufschäumbares organisches Polymer, DOLLAR A (iii) mindesten ein Treibmittel, DOLLAR A (iv) gegebenenfalls mindestens einen Abbindeverzögerer und DOLLAR A (v) gegebenenfalls mindesten einen Abbindebeschleuniger DOLLAR A umfaßt. DOLLAR A Mit dem erfindungsgemäßen System lassen sich ohne weiteres gipshaltige Materialien aufschäumen. Auf diese Weise lassen sich sogenannte aufgeschäumte Gipsmaterialien ("Gipsschäume") erzeugen, die relativ rasch aushärten bzw. abtrocknen. Die Aushärte- bzw. Trocknungszeiten liegen im Allgemeinen unterhalb von 24 Stunden. Der nach der Applikation aufgetragene, im Allgemeinen wasserbasierte "Gipsschaum" trocknet relativ rasch, insbesondere innerhalb von wenigen Stunden, und ist aufgrund des abgebundenen Gipses formstabil und weist relativ hohe Festigkeiten auf.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Gipse und gipshaltiger Baustoffe. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System zur Erzeugung eines aufgeschäumten Gipsmaterials und das mit diesem System erhältliche Gipsmaterial ("Gipsschaum") selbst. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines aufgeschäumten Gipsmaterials bzw. ein Verfahren zum Aufschäumen eines Gipsmaterials sowie das auf diese Weise erhältliche Gipsmaterial ("Gipsschaum") selbst.
Wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung von "Gips" die Rede ist, so ist damit im allgemeinen Gips in einer nichtabgebundenen, d. h. also in einer noch abbindefähigen Form gemeint. Solcher nichtabgebundener bzw. abbindefähiger Gips kann großtechnisch durch Teilentwässern von Calciumsulfathydraten, insbesondere Calciumsulfatdihydrat, hergestellt werden. Das Entwässern erfolgt in der Regel bis etwa zur Stufe des Halbhydrats (Hemihydrats). Derartige Calciumsulfathemihydrate kommen in unterschiedlichen Modifikationen vor, beispielsweise in den als α- und β-Modifikationen bezeichneten Modifikationen. In gänzlich wasserfreier Form liegt das Calciumsulfat insbesondere in Form des Anhydrits vor.
Abbindefähiger bzw. nichtabgebundener Gips im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet daher insbesondere die Calciumsulfathemihydrate und wasserfreies Calciumsulfat, insbesondere Anhydrit. Als Rohmaterial für die Entwässerung zu abbindefähigem bzw. nichtabgebundenem Gips kann beispielsweise in natürlichen Lagerstätten vorkommender Gips oder aber in Rauchgasentschwefelungsanlagen anfallender Gips verwendet werden.
Zur Verwendung für Bauzwecke bzw. zur Herstellung von Formkörpern werden Gips oder gipshaltige Mörtelmischungen mit Wasser versetzt. Hierbei bildet sich aus den beim Entwässern entstehenden niederen Hydraten des Gipses schließlich das kristalline Calciumsulfatdihydrat zurück. Infolge der Bindung des Wassers und des Wachstums von üblicherweise nadelförmigen Kristallen von Calciumsulfatdihydrat härtet der Gips bzw. Mörtel aus.

Um die Abbindezeiten zu verlängern, können dem Gips sogenannte Abbindeverzögerer ("Verzögerer") zugesetzt werden; hierbei handelt es sich um Zusätze bzw. Zusatzmittel (Additive), die das Abbinden – synonym auch als Aushärten bezeichnet – verzögern. Derartige Verzögerer sind beispielsweise in der auf die Anmelderin selbst zurückgehenden deutschen Patentanmeldung DE 101 27 060 A1 oder in der EP-A-0 607 039, der EP-A-0 633 390, der EP-A-1 270 530, der US-A-5 488 991, der US-A-5 484 478 und der US-A-5 908 885 beschrieben, deren jeweiliger gesamter Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Aufgrund ihrer abbindeverzögernden Wirkung werden die Verzögerer synonym bisweilen auch als Hydratationsverzögerer oder Hydratationsinhibitoren bezeichnet.

Durch sogenannte Beschleuniger dagegen können die Abbindezeiten des Gipses verkürzt werden bzw. kann die die Abbindezeit verlängernde Wirkung der Verzögerer aufgehoben werden.

Geschäumte Materialien haben gegenüber nichtgeschäumten Materialien den Vorteil eines geringeren Gewichts pro Volumen, d. h. also einer geringeren Dichte. Auf diese Weise kann bei der Anwendung – im Vergleich zum nichtgeschäumten Material – mehr Volumen mit weniger Rohstoffen gefüllt werden, was zu einer erheblichen Gewichts- und somit auch Kosteneinsparung führt.

Insbesondere zum Ausfüllen von Hohl- und Zwischenräumen kommen geschäumte Baumaterialien zur Anwendung, insbesondere Polyurethanschäume (PU-Schäume) oder Kunststoffschäume auf Acrylbasis.

Polyurethanschäume (PU-Schäume) haben zwar den Vorteil, daß sie schnell abreagieren und somit rasch hohe Festigkeiten erreichen, haben aber den Nachteil, daß sie kennzeichnungspflichtig und bei Fehlanwendungen nicht abwischbar sind.

Bestehende dispersionsbasierte Schäume aus der Aerosoldose (z. B. GREAT STUFF^® Acrylic Latex Foam Sealant von der Fa. DAP) sind sehr weiche und wenig kohäsive Schäume, die zwar kurz nach einer Fehlanwendung mit Was ser abwischbar sind, aber aufgrund des hohen Wassergehaltes lange Trocknungszeiten, im allgemeinen von mehr als 24 Stunden, aufweisen.

Im Stand der Technik wurden bereits zahlreiche Versuche unternommen, gipshaltige Baumaterialien aufzuschäumen (vgl. z. B. GB-PS 1 325 544 oder EP-A-1 403 227). Die aus dem Stand der Technik bekannten Gipsschäume haben aber den Nachteil, daß sie relativ lange Trocknungszeiten haben oder aber nach dem Aushärten keine ausreichende Stabilität aufweisen. Andere aus dem Stand der Technik bekannte Systeme auf Basis von Gipsschaum haben den Nachteil, daß nach dem Aufschäumen noch eine Nachexpansion oder ein Schrumpfen des aufgetragenen Gipsschaums eintritt, so daß sich das Endvolumen nicht exakt einstellen bzw. steuern läßt. Wiederum andere, bekannte Systeme auf Basis eines gipshaltigen Schaums haben den Nachteil, daß sie nach dem Austrocknen bzw. Aushärten keine ausreichende Stabilität aufweisen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein System sowie ein Verfahren zur Erzeugung eines aufgeschäumten gipshaltigen Materials ("Gipsschaum") bereitzustellen, welches insbesondere die zuvor geschilderten Nachteile des Standes der Technik vermeidet.

Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein System bzw. ein Verfahren zur Erzeugung eines aufgeschäumten gipshaltigen Materials bereitzustellen, mit welchem sich aufgeschäumte gipshaltige Materialien erzeugen lassen, die relativ kurze Trocknungszeiten, vorzugsweise von weniger als 24 Stunden, aufweisen und kurz nach der Applikation mit Wasser entfernbar bzw. abwischbar sind. Insbesondere sollen sich mit einem solchen System bzw. einem solchen Verfahren aufgeschäumte Gipsmaterialien erzeugen lassen, die keine bzw. keinen nennenswerte Nachexpansion und kein bzw. kein nennenswertes Schrumpfen zeigen. Des weiteren sollten auf diese Weise aufgeschäumte Materialien herstellbar sein, die nach Trocknung bzw. Abbinden über eine ausreichende Festigkeit und Formstabilität verfügen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung – gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung – ist somit ein System zur Erzeugung eines aufgeschäumten gipshaltigen Materials, insbesondere in Form einer wäßrig basierten Dispersion, wobei das System

(i) abbindefähigen Gips,
(ii) mindestens ein zusammen mit dem abbindefähigen Gips aufschäumbares organisches Polymer,
(iii) mindestens ein Treibmittel,
(iv) gegebenenfalls mindestens einen Abbindeverzögerer und
(v) gegebenenfalls mindestens einen Abbindebeschleuniger

umfaßt.

Was den erfindungsgemäß eingesetzten abbindefähigen bzw. nichtabgebundenen Gips anbelangt, so kommen erfindungsgemäß insbesondere alle abbindefähigen bzw. nichtabgebundenen Calciumsulfate in Betracht. Beispielsweise kann der abbindefähige Gips in Form eines abbindefähigen hydratisierten Calciumsulfats oder aber in Form eines abbindefähigen wasserfreien Calciumsulfats, insbesondere in Form von Anhydrit, vorliegen. Besonders bevorzugt liegt der abbindefähige Gips im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Form eines Calciumsulfathemihydrats vor.

Was die Menge an abbindefähigem Gips in dem erfindungsgemäßen System anbelangt, so kann diese in weiten Bereichen variieren. Im allgemeinen wird der Gips in Mengen von 5 bis 70 Gew.-%, insbesondere 10 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 25 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das erfindungsgemäße System, eingesetzt. Gleichermaßen ist es aber auch möglich, von den vorgenannten Mengen abzuweichen, falls dies anwendungsbedingt erforderlich sein sollte.

Durch die Menge an Gips läßt sich – neben der Trocknungszeit – auch gezielt die nach Trocknung bzw. Abbinden erreichte Härte und Festigkeit sowie das Gewicht des erzeugten "Gipsschaums" einstellen bzw. steuern.

Was das erfindungsgemäß eingesetzte organische Polymer anbelangt, so muß dieses zusammen mit dem Gips eine kohärente, homogene, aushärtbare aufgeschäumte Masse ergeben bzw. liefern. Zusammen mit dem Gips fungiert das organische Polymer sozusagen als Bindemittel und härtet nach Auftragen des aufgeschäumten Materials zusammen mit dem Gips zu einer festen Masse ("erstarrter Schaum") aus, die eine ausreichende Festigkeit bzw. Formstabilität besitzt, um als Baustoff oder Baumaterial eingesetzt zu werden. Daher wird das organische Polymer im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als "polymeres organisches Bindemittel" bezeichnet.

Da die bevorzugte Applikation des erfindungsgemäßen Systems eine wäßrig basierte Dispersion ist, ist es vorteilhaft, wenn das organische Polymer ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares Polymer ist. Insbesondere wird das organische Polymer in gelöster oder dispergierter Form eingesetzt, insbesondere in Form einer wäßrig basierten Dispersion oder Lösung. Daher kommen im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere sogenannte Dispersionspolymere zum Einsatz.

Die Mengen, mit denen das erfindungsgemäß eingesetzte organische Polymer in dem erfindungsgemäßen System verwendet wird, können in weiten Bereichen variieren. Im allgemeinen wird das erfindungsgemäß eingesetzte organische Polymer, bezogen auf das erfindungsgemäße System, in Mengen von 5 bis 85 Gew.-%, insbesondere 20 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 70 Gew.-%, eingesetzt. Wenn das erfindungsgemäß eingesetzte organische Polymer in Form einer Dispersion, insbesondere in Form einer wäßrigen Dispersion, vorliegt, wird diese wäßrige, das Polymer enthaltende Dispersion, im allgemeinen in Mengen von 20 bis 90 Gew.-%, insbesondere 30 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das erfindungsgemäße System, eingesetzt; üblicherweise kommen dabei Polymerdispersionen mit einem Feststoffgehalt (Polymergehalt) von 20 bis 80 Gew.-%, insbesondere 30 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 65 Gew.-%, bezogen auf die Dispersion, zur Anwendung. Gleichermaßen ist es aber auch möglich, von den vorgenannten Mengen abzuweichen, falls dies anwendungsbedingt erforderlich sein sollte.

Im Zusammenspiel mit der Menge an Gips läßt sich auch durch die Menge an eingesetztem Polymer – neben der Trocknungszeit – gezielt die nach Trock nung bzw. Abbinden erreichte Härte und Festigkeit sowie das Gewicht des erzeugten "Gipsschaums" einstellen bzw. steuern.

Um eine gute Anwendung bzw. eine gute Applikation des aufgeschäumten gipshaltigen Materials zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn das organische Polymer filmbildende Eigenschaften aufweist.

Besonders gute Anwendungs- bzw. Applikationseigenschaften werden erhalten, wenn das erfindungsgemäß eingesetzte organische Polymer zahlenmittlere Molekularmassen M _n ≥ 100.000, insbesondere M _n ≥ 500.000, vorzugsweise M _n ≥ 750.000, besonders bevorzugt M _n ≥ 1.000.000, aufweist.

Was die erfindungsgemäß eingesetzten organischen Polymere anbelangt, so kommen hier eine Vielzahl von Polymeren und Copolymeren in Betracht, welche die vorgenannten Eigenschaften aufweisen.

Beispielsweise kann das erfindungsgemäß eingesetzte organische Polymer ausgewählt sein aus der Gruppe von Polymeren und/oder Copolymeren auf der Basis von

• Acrylsäuren und Methacrylsäuren sowie deren Estern, Amiden und Nitrilen;
• Maleinsäuren und deren Anhydriden und Estern;
• Styrolen;
• Vinylacetaten;
• Vinylchlorid und Vinylidenchlorid;
• Alkylenen und Alkadienylen, insbesondere Ethylen, Propylen, Butadien und Isopren;
• Vinylestern der Versatinsäure, insbesondere VeoVa 9, 10 und 11;
• Vinylethern;
• reaktiven Monomeren, wie insbesondere Methylolacrylamid;
• silanhaltigen Monomeren, wie Vinylalkoxysilanen; und/oder
• Vinylpivalat.

Weiterhin kann das organische Polymer auch ausgewählt sein aus der Gruppe von Polyvinylalkoholen, Polyvinylpyrrolidonen, Polyethylenglykolen und Hydroxyethylcellulose sowie deren Mischungen.

Gleichermaßen kann das erfindungsgemäß eingesetzte organische Polymer ein Polymer auf Polyurethanbasis, insbesondere in Form einer wäßrig basierten Polyurethandispersion, sein.

Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare Polymerdispersionen sind beispielsweise die wäßrige Dispersion eines Acrylatpolymers mit einem Festkörpergehalt von etwa 50 % von der Firma Rohm & Haas mit der Bezeichnung Primax^® 310 und die von der BASF AG vertriebene Dispersion eines Styrol/Butylacrylat-Polymers mit der Bezeichnung Acronal^® 290D mit einem Festkörpergehalt von etwa 50 %.

Was das erfindungsgemäß eingesetzte Treibmittel anbelangt, so bewirkt dieses den eigentlichen Aufschäumvorgang, d. h. die Erzeugung des aufgeschäumten gipshaltigen Materials auf Basis des zuvor beschriebenen abbindefähigen Gipses zusammen mit dem zuvor beschriebenen organischen Polymer.

Das Treibmittel sollte insbesondere derart ausgewählt sein, daß es in bezug auf das organische Polymer zumindest im wesentlichen nicht oder allenfalls nur geringfügig quellend wirkt. Insbesondere sollte das Treibmittel derart ausgewählt sein, daß von dem organischen Polymer höchstens 0 bis 25 Gew.-%, insbesondere höchstens 1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das organische Polymer, des Treibmittels aufnehmbar sind. Auf diese Weise wird eine Nachexpansion oder ein Schrumpfen des aufgeschäumten gipshaltigen Materials verhindert.

Erfindungsgemäß besonders geeignete Treibmittel sind bei Raumtemperatur unter Atmosphärendruck flüssig. Erfindungsgemäß bevorzugte Treibmittel sind in wäßriger Phase emulgierbar. Die vorgenannten Eigenschaften erleichtern die Applikation des erfindungsgemäßen Systems. Bei Raumtemperatur unter Atmosphärendruck flüssige Treibmittel haben zudem den Vorteil, daß, beispielsweise bei Austritt aus einem geschlossenen Behältnis (z. B. einer Dose), die Volumenexpansion größer als bei gasförmigen Treibmitteln ist. Eine hohe Volumenexpansion des Treibmittels führt wiederum zu einer geringen Rohdichte des aufgetragenen Schaums, d. h. anschaulich gesprochen, läßt sich mit wenig Ausgangsmaterial ein größeres Schaumvolumen erzeugen.

Zudem haben bei Raumtemperatur unter Atmosphärendruck flüssige Treibmittel den Vorteil, daß der Gips und das Polymer hierin dispergierbar sind, so daß sich nach intensivem Durchmischen (z. B. durch Schütteln) homogene Dispersionen erzeugen lassen.

Erfindungsgemäß geeignete Treibmittel sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe von Alkanen, insbesondere Propan, Butan und Isobutan sowie Mischungen von Propan und Butan; Ethern, insbesondere Dimethylether; fluorierten Kohlenwasserstoffen, insbesondere 1,1,1,2-Tetrafluorethan und 1,1-Difluorethan; Kohlendioxid; Distickstoffoxid (Lachgas, N₂O); sowie Mischungen der vorgenannten Treibmittel. Da fluorierte Kohlenwasserstoffe relativ kostenintensiv sind und darüber hinaus einen Ozonabbau bewirken können und Kohlendioxid zu einem Übersäuern des erfindungsgemäßen Systems und folglich zu einer Koagulation der Dispersion führen kann, sind Treibmittel auf der Basis von Alkanen, insbesondere Propan, Butan und Isobutan sowie Mischungen von Propan und Butan, und Ethern, insbesondere Dimethylether, bevorzugt. Da Isobutan einen geringeren Druck als Propan und Butan aufweist, sind Propan und Butan und Propan/Butan-Gemische besonders bevorzugt. Gleiches gilt für Dimethylether.

Die Menge an in dem erfindungsgemäßen System verwendeten Treibmittel kann in weiten Bereichen variieren. Im allgemeinen liegt sie, bezogen auf das erfindungsgemäße System, im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, insbesondere 7,5 bis 15 Gew.-%. Dennoch ist es unter Umständen möglich, von den vorgenannten Mengen abzuweichen, falls dies anwendungsbedingt erforderlich sein sollte.

Um die Abbinde- bzw. Aushärtungszeiten zu verlängern, können dem erfindungsgemäßen System sogenannte Abbindeverzögerer ("Verzögerer") – syn onym auch gelegentlich als Hydratationsverzögerer oder Hydratationsinhibitoren bezeichnet – zugesetzt sein. Hier können alle aus dem Stand der Technik an sich bekannten Abbindeverzögerer zum Einsatz kommen. Beispielsweise können solche Verzögerer zum Einsatz kommen, wie sie im einleitenden Teil der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind. Besonders bevorzugt sind solche Abbindeverzögerer, welche die Calciumionen des abbindefähigen Gipses reversibel komplexieren können.

Beispiele für erfindungsgemäß bevorzugte Abbindeverzögerer sind organische Säuren und deren Salze, insbesondere Acrylsäure- und Methacrylsäurepolymere und -copolymere, wie (Meth-)Acrylsäure/Maleinsäure(anhydrid)-Copolymere, Weinsäure und Citronensäure; Succinimid- und Aspartatpolymere und -copolymere; mit Carboxylgruppen substituierte Polymere (z. B. carboxylgruppenhaltige polymerisierte Aminosäuren, mit Carboxylgruppen substituierte polymere Zucker, mit Carboxylgruppen substituierte modifizierte Polyacrylate etc.); Phosphate, wie Hexamethaphosphat und Tetranatriumpyrophosphat; sowie Mischungen der vorgenannten Verbindungen.

Die Menge an gegebenenfalls vorhandenem Abbindeverzögerer kann gleichermaßen in weiten Grenzen variieren. Sie sollte insbesondere derart ausgewählt sein, daß ein signifikanter abbindeverzögernder Effekt bewirkt wird. Im allgemeinen wird der Abbindeverzögerer, falls vorhanden, in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das erfindungsgemäße System, eingesetzt. Gleichermaßen ist es aber auch möglich, von den vorgenannten Mengen abzuweichen, falls dies anwendungsbedingt erforderlich sein sollte.

Falls das erfindungsgemäße System einen Abbindeverzögerer umfaßt, sollte es darüber hinaus auch einen Abbindebeschleuniger enthalten, welcher vorteilhafterweise dem System erst unmittelbar vor oder bei der Applikation zugesetzt wird, um die abbindeverzögernde Wirkung des Abbindeverzögerers aufzuheben bzw. den Abbindevorgang zu beschleunigen.

Ohne sich auf eine bestimmte Theorie festlegen zu wollen, läßt sich die abbindebeschleunigende Wirkung bzw. die die abbindeverzögernde Wirkung des Abbindeverzögerers aufhebende Wirkung von sogenannten Abbinde beschleunigern dadurch erklären, daß die durch die Abbindeverzögerer reversibel gebildeten Calciumkomplexe, die ja den Abbindevorgang verhindern, durch die Zugabe des Abbindebeschleunigers aufgelöst werden, so daß die zuvor komplexierten Calciumionen wieder freigesetzt werden und dann mit den vorhandenen Sulfationen zu abgebundenem Gips führen können.

Als Abbindebeschleuniger können die aus dem Stand der Technik als solche bekannten Verbindungen eingesetzt werden. Insbesondere kommen als Abbindebeschleuniger Verbindungen aus der Gruppe von Aluminium-, Eisen-, Zink-, Alkali- und Erdalkalisalzen in Betracht. Vorzugsweise handelt es sich bei den Abbindebeschleunigern um Aluminium-(III)-, Zink-(II)- und Eisen-(III)-Salzen, insbesondere Aluminium-, Eisen- und Zinksulfat.

Die Mengen, mit denen der erfindungsgemäß eingesetzte Abbindebeschleuniger, falls vorhanden, eingesetzt wird, kann gleichermaßen in weiten Bereichen variieren. Sie sollte insbesondere derart ausgewählt sein, daß ein signifikanter abbindebeschleunigender Effekt bewirkt wird. Im allgemeinen wird der Abbindebeschleuniger in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das erfindungsgemäße System, eingesetzt. Gleichermaßen ist es aber auch möglich, von den vorgenannten Mengen abzuweichen, falls dies anwendungsbedingt erforderlich sein sollte.

Um den Auftrag bzw. die Applikation des mit dem erfindungsgemäßen System erzeugbaren, aufgeschäumten gipshaltigen Materials zu verbessern bzw. zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße System darüber hinaus auch sogenannte Filmbildehilfsmittel enthält – synonym auch als "Filmbildungshilfsmittel", "filmbildende Hilfsmittel" oder "Filmbildner" bezeichnet. Hierbei handelt es sich insbesondere um Lösemittel oder Weichmacher die – als Additive in geringen Mengen zugesetzt – die (Mindest-)Filmbildungstemperatur (MFT) einer Polymerdispersion in gewünschtem Maße herabsetzen können, so daß auch bei niedriger Temperatur ein geschlossener Film gebildet wird. Die Filmbildehilfsmittel unterstützen auf diese Weise die Filmbildung auf dem Substrat, auf welches das aufgeschäumte gipshaltige Material aufgetragen wird, und erleichtern auf diese Weise die Verfilmung des Polymers. Dabei können beispielsweise hochsiedende Lösemittel aufgrund ih rer geringen Verdunstungsgeschwindigkeit praktisch als temporäre Weichmacher wirken.

Die Wirksamkeit der als Filmbildehilfsmitel einsetzbaren Lösemittel ist dabei stark vom jeweiligen Dispersionstyp abhängig, d. h. ein und dasselbe Lösemittel erniedrigt die Mindestfilmbildungstemperatur (MFT) verschiedener Polymerdispersionen in unterschiedlich starkem Maße. Unbegrenzt wassermischbare Lösemittel, wie z. B. Ethanol oder Ethylenglykol, sind als Filmbildehilfsmittel im Rahmen der vorliegenden Erfindung im allgemeinen nicht sonderlich geeignet, da sie in der äußeren, wäßrigen Phase einer Dispersion verbleiben und nicht in das Polymer migrieren; sie erniedrigen außerdem die ursprüngliche Viskosität der Dispersion, während erfindungsgemäß besser geeignete Filmbildehilfsmittel infolge von Solvatation der Polymerteilchen die Viskosität erhöhen. Daher besitzen erfindungsgemäß geeignete Filmbildehilfsmittel, insbesondere auf Basis von Lösemitteln oder Weichmachern, eine nur begrenzte Wassermischbarkeit bzw. Wasserlöslichkeit.

Beispiele für Filmbildehilfsmittel sind hochsiedende Lösemittel und Weichmacher, insbesondere mit Siedepunkten oberhalb von 200 °C, vorzugsweise oberhalb von 250 °C. Beispiele hierfür sind Glykole und Glykolderivate, wie z. B. Butyltriglykol und dessen Derivate, z. B. Butyltrigklykolacetat.

Die Menge an gegebenenfalls eingesetztem Filmbildehilfsmittel kann gleichermaßen in weiten Bereichen variieren. Im allgemeinen liegt sie, bezogen auf das erfindungsgemäße System, in Bereichen von 0,1 bis 3 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 1 Gew.-%. Gleichermaßen ist es aber auch möglich, von den vorgenannten Mengen abzuweichen, falls dies anwendungsbedingt erforderlich sein sollte.

Zur Erzielung einer verbesserten bzw. erleichterten Aufschäumbarkeit des gipshaltigen Materials auf Basis des abbindefähigen Gipses zusammen mit dem organischen Polymer kann es vorteilhaft sein, wenn das erfindungsgemäße System darüber hinaus mindestens einen Schaumstabilisator enthält.

Erfindungsgemäß geeignete Schaumstabilisatoren sind beispielsweise höhere Alkohole, insbesondere C₁₀-C₃₀-Alkohole, oder aber sogenannte Fettalkohole, insbesondere C₁₆-C₁₈-Fettalkohole, oder gegebenenfalls alkoxylierte, insbesondere ethoxylierte höhere Alkohole und Fettalkohole oder aber Fettamine und deren Salze (z. B. Ammoniumstearat). Beispiele für erfindungsgemäß besonders geeignete Schaumstabilisatoren sind Hexadekanol, Oleylcetylalkohol+5-EO, Laurylethersulfatnatriumsalz, Talgalkohol+14-EO und C₁₆-C₁₈-Fettalkohole.

Da kommerziell erhältliche Dispersionen, insbesondere wäßrige Dispersionen von organischen Polymeren, wie sie erfindungsgemäß zum Einsatz kommen können, oftmals geringe Mengen an Entschäumern enthalten, muß die Menge an Schaumstabilisatoren derart bemessen sein, daß sie die gegebenenfalls vorhandenen Entschäumer kompensiert bzw. deren Wirkung aufhebt.

Die Menge an Schaumstabilisatoren in dem erfindungsgemäßen System kann in weiten Bereichen variieren. Im allgemeinen werden die Schaumstabilisatoren in Mengen von 0,05 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,3 bis 1,5 Gew.-%, bezogen auf das erfindungsgemäße System, eingesetzt. Gleichermaßen ist es aber auch möglich, von den vorgenannten Mengen abzuweichen, falls dies anwendungsbedingt erforderlich sein sollte.

Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn das erfindungsgemäße System mindestens ein Lösemittel enthält. Hier können beispielsweise an sich bekannte Lösemittel zum Einsatz kommen, z. B. niedere Kohlenwasserstoffe oder vorzugsweise niedere Alkohole, wie beispielsweise Methanol, Ethanol oder Isopropanol. Die Verwendung von Lösemitteln hat den Vorteil, daß gegebenenfalls als Schaumstabilisatoren eingesetzte höhere Alkohole oder Fettalkohole in dem Lösemittel gelöst werden und sich hierdurch homogen in der Dispersion verteilen lassen.

Die Menge an gegebenenfalls vorhandenen Lösemitteln kann gleichermaßen in weiten Bereichen variieren. Im allgemeinen liegt sie im Bereich von 0 bis 5 Gew.-%, insbesondere 1,5 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das erfindungsgemäße System.

Gemäß einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform liegt das erfindungsgemäße System zur Erzeugung des aufgeschäumten gipshalti gen Materials vorteilhafterweise als sogenanntes 2-Komponenten-System vor, wobei die beiden Komponenten erst unmittelbar vor oder bei ihrer Anwendung zusammengeführt werden, vorzugsweise unter intensivem Mischen (z. B. durch Schütteln etc.). Dabei sind verschiedene Kombinationen bzw. Varianten möglich, wie die einzelnen Bestandteile in den beiden Komponenten angeordnet werden können.

Unabhängig von den einzelnen Kombinationen bzw. Varianten liegen dabei Abbindebeschleuniger einerseits und Abbindeverzögerer andererseits vorteilhafterweise in verschiedenen, insbesondere getrennten, d. h. insbesondere räumlich getrennten Komponenten vor, welche erst unmittelbar vor oder bei der Anwendung zusammengeführt werden. Gleichermaßen wird – unabhängig von den einzelnen Kombinationen bzw. Varianten – der abbindefähige Gips im allgemeinen zusammen mit dem Abbindeverzögerer in einer Komponente eingesetzt, und in der anderen Komponente der Abbindebeschleuniger, der erst unmittelbar vor oder bei der Anwendung mit dem Gips und dem Abbindeverzögerer zusammengebracht wird. Die Komponente, welche den abbindefähigen Gips enthält, und/oder die Komponente, welche das organische Polymer enthalten, liegen dabei vorteilhafterweise in Form einer vorzugsweise wäßrigen Dispersion vor.

Nachfolgend werden rein beispielhaft und nicht beschränkend drei mögliche Kombinationen bzw. Varianten diskutiert.

• Gemäß einer ersten Variante des 2-Komponenten-Systems können der abbindefähige Gips, das mit dem abbindefähigen Gips aufschäumbare organische Polymer, das Treibmittel und alle übrigen, gegebenenfalls vorhandenen weiteren Inhaltsstoffe (insbesondere Abbindeverzögerer, Schaumstabilisatoren, Filmbildehilfsmittel, Lösemittel etc.) in einer ersten Komponente vorliegen, während der Abbindebeschleuniger in einer anderen, zweiten Komponente vorliegt. Unmittelbar vor oder bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Systems werden dann die beiden Komponenten zusammengeführt, im allgemeinen unter innigem Durchmischen (z. B. durch Schütteln). Beispielsweise können die beiden Komponenten des 2-Komponenten-Systems in einem verschließbaren Behältnis, z. B. einer Sprühdose bzw. einer Aerosoldose, miteinander vereinigt werden, die über einen Sprühkopf verfügt, aus der dann das aufgeschäumte gipshaltige Material appliziert werden kann.
• Gemäß einer zweiten Variante des 2-Komponenten-Systems liegen in der ersten Komponente das organische Polymer zusammen mit dem Treibmittel und dem Abbindebeschleuniger vor und in der zweiten Komponente der abbindefähige Gips zusammen mit dem Abbindeverzögerer, während die gegebenenfalls vorhandenen, übrigen weiteren Inhaltsstoffe (Filmbildehilfsmittel, Schaumstabilisatoren, Lösemittel etc.) in der ersten und/oder in der zweiten Komponente vorliegen können.
• Gemäß einer dritten Variante des 2-Komponenten-Systems kann in der ersten Komponente des erfindungsgemäßen Systems das organische Polymer, gegebenenfalls zusammen mit dem Abbindebeschleuniger, vorliegen, während in der zweiten Komponente der abbindefähige Gips zusammen mit dem Treibmittel und gegebenenfalls dem Abbindeverzögerer vorliegen, wohingegen die gegebenenfalls vorhandenen, übrigen weiteren Inhaltsstoffe (Filmbildehilfsmittel, Schaumstabilisatoren, Lösemittel etc.) in der ersten und/oder in der zweiten Komponente vorliegen können.

Darüber hinaus sind noch zahlreiche weitere Varianten möglich.

Bei allen Varianten des erfindungsgemäß als 2-Komponenten-Systems ausgebildeten Ausführungsform liegen die Komponenten, welche den abbindefähigen Gips und/oder das organische Polymer enthalten, vorteilhafterweise als Dispersionen, vorzugsweise als wäßrig basierte Dispersionen, vor.

Die nachfolgenden Tabellen 1 bis 3 geben schematisch die drei zuvor geschilderten Varianten des erfindungsgemäßen Systems in seiner Ausbildung als 2-Komponenten-System wieder: Tabelle 1: "Variante 1"

Tabelle 2: "Variante 2"

Tabelle 3: "Variante 3"

Gemäß einer typischen erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das erfindungsgemäße System wie folgt ausgestaltet sein:
Eine wasserbasierte Polymerdispersion wird mit Schaumstabilisator, Gipsverzögerer (carboxylgruppenhaltigen Polymere, wie z. B. Sokalan^® CPS von der BASF AG) und abbindefähigem Gips versetzt ("Mischung A"). Aufgrund des Gipsverzögerers bindet der Gips in der Dispersion noch nicht ab. Man erhält eine stabile Mischung aus Dispersion und abbindefähigem Gips. Diese "Mischung A" wird in einer Aerosoldose vorgelegt und mit Treibmittel (z. B. Propan/Butan oder Dimethylether) versetzt. Gibt man nun kurz vor dem Ausschäumen oder während des Ausschäumens einen Beschleuniger (z. B. auf Basis von Aluminium- oder Eisen-(III)-Salzen) hinzu (z. B. 2-Komponentendose, zweite Düse, Beschleuniger in Pulverform in Auftragsröhrchen, einfaches Mischen etc.), so erhält man einen Schaum, der aufgrund des Abbindens des Gipses schnell trocknet. Durch die Menge des Gipses läßt sich neben der Trocknungszeit auch die Härte und Festigkeit des Schaumes einstellen.

Mit dem erfindungsgemäßen System zur Erzeugung eines aufgeschäumten gipshaltigen Materials sind eine Vielzahl von Vorteilen verbunden: Mit dem erfindungsgemäßen System lassen sich ohne weiteres gipshaltige Materialien aufschäumen. Auf diese Weise lassen sich sogenannte aufgeschäumte Gipsmaterialien ("Gipsschäume") erzeugen, die relativ rasch aushärten bzw. abtrocknen. Die Aushärte- bzw. Trocknungszeiten liegen im allgemeinen unterhalb von 24 Stunden.

Der nach der Applikation aufgetragene, im allgemeinen wasserbasierte "Gipsschaum" trocknet relativ rasch, insbesondere innerhalb von wenigen Stunden, und ist aufgrund des abgebundenen Gipses formstabil und weist relativ hohe Festigkeiten auf. Durch die Menge an Gips läßt sich – neben der Trocknungszeit – auch die nach Trocknung bzw. Abbinden erreichte Härte und Festigkeit des erzeugten "Gipsschaums" einstellen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß erzeugten, aufgeschäumten gipshaltigen Materialien ist die Tatsache, daß sie unmittelbar bzw. kurze Zeit nach Applikation ohne weiteres mit Wasser entfernbar, z. B. abwischbar, sind. Fehlerhaft aufgetragenes Material kann auf diese Weise ohne weiteres problemlos wieder entfernt werden.

Durch die spezielle Auswahl von Polymeren und Treibmitteln in ihrer Kombination und die spezielle mengenmäßige Anpassung der einzelnen Bestandteile lassen sich formstabile Schäume erzeugen. Insbesondere wird keine bzw. keine nennenswerte Nachexpansion bzw. kein bzw. kein nennenswertes Schrumpfen des aufgeschäumten Materials beobachtet. Dadurch kann das geschäumte Volumen relativ exakt eingestellt bzw. gesteuert werden.

Das erfindungsgemäße System ist im allgemeinen wasserbasiert ausgebildet und daher sehr umweltfreundlich. Da nur unbedenkliche Inhaltsstoffe bzw. Bestandteile zum Einsatz kommen, insbesondere keine organischen Isocyanate, ist es unbedenklich in seiner Anwendung und folglich nicht kennzeichnungspflichtig.

Aufgrund der Auswahl der einzelnen Bestandteile in ihren jeweiligen Mengenverhältnissen, insbesondere aufgrund des speziell ausgewählten Treibmittels, lassen sich geeignete Rohdichten, im allgemeinen im Bereich von 20 bis 100 g/l, bevorzugt 30 bis 50 g/l, des aufgeschäumten gipshaltigen Materials erzielen.

Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung – gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung – ist ein Verfahren zur Erzeugung bzw. Herstellung eines aufgeschäumten gipshaltigen Materials bzw. ein Verfahren zum Aufschäumen eines gipshaltigen Materials, bei dem abbindefähiger Gips, wie zuvor definiert, mit mindestens einem zusammen mit dem abbindefähigen Gips aufschäumbaren organischen Polymer, wie zuvor definiert, mittels mindestens eines geeigneten Treibmittels, gegebenenfalls in Gegenwart mindestens eines Abbindeverzögerers, mindestens eines Abbindebeschleunigers und gegebenenfalls weiterer Inhaltsstoffe, insbesondere Schaumstabilisatoren, Filmbildehilfsmitteln, Lösemitteln und dergleichen, zu einem gipshaltigen Material ("Gipsschaum") aufgeschäumt wird, gefolgt von einer Trocknung und/oder einem Abbinden (Aushärten).

Für weitere Einzelheiten zu dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auf obige Ausführungen in bezug auf das erfindungsgemäße System verwiesen werden, die für das erfindungsgemäße Verfahren entsprechend gelten.

Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung – gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung – ist das mit dem System nach der vorliegenden Erfindung erzeugte bzw. nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche und nachfolgend getrocknete und abgebundene, aufgeschäumte gipshaltige Material.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein aufgeschäumtes gipshaltiges Material, welches abgebundenen Gips zusammen mit einem zuvor mit dem Gips aufgeschäumten organischen Polymer und gegebenenfalls weiteren Inhaltsstoffen, insbesondere wie zuvor definiert (z. B. Abbindeverzögerer, Abbindebeschleuniger, Schaumstabilisatoren, Filmbildehilfsmittel, Lösemittel etc.), vorzugsweise in homogener Verteilung, enthält. Derartige aufgeschäumte gipshaltige Materialien sind formstabil und weisen insbesondere Rohdichten im Bereich von 20 bis 100 g/l, bevorzugt 30 bis 50 g/l, auf.

Schließlich ist weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung – gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung – ein Behältnis, insbesondere eine zum Ausschäumen geeignete Dose ("Aerosoldose"), welche das erfindungsgemäße, zuvor beschriebene System enthält.

Weitere Ausgestaltungen, Abwandlungen und Variationen sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne weiteres erkennbar und realisierbar, ohne daß er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verläßt.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele veranschaulicht, welche die vorliegende Erfindung jedoch nicht beschränken.

Ausführungsbeispiele:
Beispiel 1:
21,57 g der Dispersion Primax^® 310 (Rohm & Haas, Acrylatpolymer, Festkörpergehalt: 50,6 %, Viskosität: 135 mPas, pH-Wert: < 4) werden mit 1,5 g einer 25%igen Lösung von Lanette O^® (Fa. Cognis, C₁₆-C₁₈-Fettalkohol, Schaumstabilisator) in Isopropanol, 0,5 g Butyltriglykol, 0,5 g Texapon^® NSO (Fa. Cognis, Laurylethersulfatnatriumsalz, Schaumstabilisator) und 1,9 g Sokalan^® CP5 (BASF AG, Abbindeverzögerer auf Basis von carboxylgruppenhaltigen Polymeren) versetzt und vermischt. In diese Mischung werden 19,03 g Alpha-30-Gips (Südharzer Gipswerke) eingerührt. Kurz vor dem Einfillen in die Aerosoldose wird die Gesamtmischung mit 1,2 g einer 13%igen Aluminiumsulfatlösung versetzt. Nachdem das Aluminiumsulfat untergerührt worden ist, wird die Gesamtmischung in eine Aerosoldose gefüllt; die Dose wird verschlossen, und 5 g des Treibmittels Propan/Butan werden in die Dose eingefüllt. Nach kräftigem Schütteln wird die Mischung sofort ausgeschäumt. Man erhält einen Schaum, der innerhalb von 15 Stunden durchgetrocknet ist.
Beispiel 2:
21,57 g der Dispersion Acronal^® 290D (BASF AG, Styrol/Butylacrylat-Polymer, Festkörpergehalt: 50 %, Viskosität: 1.000 mPas, pH-Wert: 8,2) werden mit 1,5g einer 25%igen Lösung von Lanette O^® (Fa. Cognis) in Isopropanol, 0,5 g Butyltriglykol, 0,5 g Texapon^® NSO (Fa. Cognis) und 1,9 g Sokalan^® CP5 (BASF AG) versetzt und vermischt. In diese Mischung werden 19,03 g Alpha-30-Gips (Südharzer Gipswerke) eingerührt. Kurz vor dem Einfillen in die Aerosoldose wird die Gesamtmischung mit 1,2 g einer 13%igen Aluminiumsulfatlösung versetzt. Nachdem das Aluminiumsulfat untergerührt worden ist, wird die Gesamtmischung in eine Aerosoldose gefüllt; die Dose wird verschlossen, und 5 g des Treibmittels Propan/Butan werden in die Dose eingefüllt. Nach kräftigem Schütteln wird die Mischung sofort ausgeschäumt. Man erhält einen Schaum, der innerhalb von 14 Stunden durchgetrocknet ist.
Vergleichsbeispiel 1:
42,5 g der Dispersion Primax^® 310 (Rohm & Haas) werden mit 1,5 g einer 25%igen Lösung von Lanette O^® (Fa. Cognis) in Isopropanol, 0,5 g Butyltriglykol und 0,5 g Texapon^® NSO (Fa. Cognis) versetzt und vermischt. Die Gesamtmischung wird in eine Aerosoldose gefüllt, und nach Verschließen der Dose werden 5 g des Treibmittels Propan/Butan in die Dose eingefüllt. Nach kräftigem Schütteln wird die Mischung ausgeschäumt. Man erhält einen Schaum, der zur Trocknung mehr als 24 Stunden benötigt.
Vergleichsbeispiel 2:
42,5 g der Dispersion Acronal^® 290D (BASF AG) werden mit 1,5 g einer 25%igen Lösung von Lanette O^® (Fa. Cognis) in Isopropanol, 0,5 g Butyltriglykol und 0,5 g Texapon^® NSO (Fa. Cognis) versetzt und vermischt. Die Gesamtmischung wird in eine Aerosoldose gefüllt, und nach Verschließen der Dose werden 5 g des Treibmittels Propan/Butan in die Dose eingefüllt. Nach kräftigem Schütteln wird die Mischung ausgeschäumt. Man erhält einen Schaum, der zur Trocknung mehr als 24 Stunden benötigt.

Claims

System zur Erzeugung eines aufgeschäumten gipshaltigen Materials, insbesondere in Form einer wäßrig basierten Dispersion, wobei das System (i) abbindefähigen Gips, (ii) mindestens ein zusammen mit dem abbindefähigen Gips aufschäumbares organisches Polymer, (iii) mindestens ein Treibmittel, (iv) gegebenenfalls mindestens einen Abbindeverzögerer und (v) gegebenenfalls mindestens einen Abbindebeschleuniger umfaßt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gips in Form eines abbindefähigen Calciumsulfats, vorzugsweise in Form eines abbindefähigen hydratisierten Calciumsulfats oder in Form eines abbindefähigen wasserfreien Calciumsulfats, insbesondere Anhydrit, besonders bevorzugt in Form eines Calciumsulfathemihydrats, vorliegt.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polymer zusammen mit dem Gips eine aushärtbare aufgeschäumte Masse liefert.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an abbindefähigem Gips 5 bis 70 Gew.-%, insbesondere 10 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 25 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das System, beträgt.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polymer ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares Polymer ist und/oder daß das organische Polymer in gelöster oder dispergierter Form, insbesondere in Form einer wäßrig basierten Dispersion oder Lösung, vorliegt.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polymer filmbildende Eigenschaften aufweist und/oder daß das organische Polymer zahlenmittlere Molekularmassen M _n ≥ 100.000, insbesondere M _n ≥ 500.000, vorzugsweise M _n ≥ 750.000, besonders bevorzugt M _n ≥ 1.000.000, aufweist.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe von Polymeren und/oder Copolymeren auf der Basis von: • Acrylsäuren und Methacrylsäuren sowie deren Estern, Amiden und Nitrilen; • Maleinsäuren und deren Anhydriden und Estern; • Styrolen; • Vinylacetaten; • Vinylchlorid und Vinylidenchlorid; • Alkylenen und Alkadienylen, insbesondere Ethylen, Propylen, Butadien und Isopren; • Vinylestern der Versatinsäure, insbesondere VeoVa 9, 10 und 11; • Vinylethern; • reaktiven Monomeren, wie insbesondere Methylolacrylamid; • silanhaltigen Monomeren, wie Vinylalkoxysilanen; und/oder • Vinylpivalat.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe von Polyvinylalkoholen, Polyvinylpyrrolidonen, Polyethylenglykolen und Hydroxyethylcellulose sowie deren Mischungen.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein Polymer auf Polyurethanba basis, insbesondere in Form einer wäßrig basierten Polyurethandispersion, ist.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an organischem Polymer, bezogen auf das System, 5 bis 85 Gew.-%, insbesondere 20 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 70 Gew.-%, beträgt und/oder daß das organische Polymer in Form einer Dispersion, insbesondere in Form einer wäßrigen Dispersion, vorliegt, wobei die Menge an insbesondere wäßriger, das organische Polymer enthaltender Dispersion 20 bis 90 Gew.-%, insbesondere 30 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das System, beträgt, insbesondere wobei die Dispersion als Polymerdispersion mit einem Feststoffgehalt (Polymergehalt) von 20 bis 80 Gew.-%, insbesondere 30 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 65 Gew.-%, bezogen auf die Dispersion, vorliegt.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel in bezug auf das organische Polymer zumindest im wesentlichen nicht oder allenfalls nur geringfügig quellend wirkt, insbesondere wobei von dem organischen Polymer höchstens 0 bis 25 Gew.-%, insbesondere höchstens 1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 5 bis 15 Gew.-%, des Treibmittels aufnehmbar ist.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel bei Raumtemperatur unter Atmosphärendruck flüssig ist und/oder daß das Treibmittel in wäßriger Phase emulgierbar ist.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel ausgewählt ist aus der Gruppe von Alkanen, insbesondere Propan, Butan und Isobutan sowie Mischungen von Propan und Butan; Ethern, insbesondere Dimethylether; fluorierten Kohlenwasserstoffen, insbesondere 1,1,1,2-Tetrafluorethan und 1,1-Difluorethan; Kohlendioxid; Distickstoffoxid (Lachgas, N₂O); sowie deren Mischungen, vorzugsweise aus der Gruppe von Propan, Butan, Propan/Butan-Gemischen, Isobutan, Dimethylether und deren Mischungen.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Treibmittel, bezogen auf das System, 5 bis 30 Gew.-%, insbesondere 7,5 bis 15 Gew.-%, beträgt.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbindeverzögerer ausgewählt ist aus Verbindungen, welche die Calciumionen von abbindefähigem Gips komplexieren können.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbindeverzögerer ausgewählt ist aus der Gruppe von organischen Säuren und deren Salzen, insbesondere Acrylsäure- und Methacrylsäurepolymeren und -copolymeren, wie (Meth-)-Acrylsäure/Maleinsäure(anhydrid)-Copolymeren, Weinsäure und Citronensäure; Succinimid- und Aspartatpolymeren und -copolymeren; mit Carboxylgruppen substituierten Polymeren; Phosphaten, wie Hexametaphosphat und Tetranatriumpyrophosphat.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Abbindeverzögerer 0,1 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das System, beträgt.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbindebeschleuniger ausgewählt ist aus Verbindungen, welche die abbindeverzögernde Wirkung von Abbindeverzögerern aufzuheben imstande sind.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbindebeschleuniger ausgewählt ist aus der Gruppe von Aluminium-, Eisen-, Zink-, Alkali- und Erdalkalisalzen, insbesondere Aluminium-(III)-, Zink-(II)- und Eisen-(III)-Salzen, insbesondere Aluminium-, Eisen und Zinksulfat.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Abbindebeschleuniger in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das System, beträgt.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das System außerdem mindestens einen weiteren Bestandteil enthält, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe der folgenden Verbindungen: (vi) mindestens ein Filmbildehilfsmittel, insbesondere in Mengen von 0,1 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das System; und/oder (vii) mindestens ein Schaumstabilisator, insbesondere in Mengen von 0,05 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 bis 1,5 Gew.-%, bezogen auf das System; und/oder (viii) mindestens ein Lösemittel, insbesondere in Mengen von 0 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 1,5 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das System.
System nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das System als 2-Komponenten-System vorliegt
System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß Abbindebeschleuniger einerseits und Abbindeverzögerer andererseits in verschiedenen, insbesondere getrennten Komponenten vorliegen, welche erst unmittelbar vor oder bei der Anwendung zusammengeführt werden, und/oder daß der abbindefähige Gips zusammen mit dem Abbindeverzögerer in derselben Komponente vorliegt, während in der anderen, zweiten Komponente der Abbindebeschleuniger vorhanden ist, der erst unmittelbar vor oder bei der Anwendung mit dem Gips und dem Abbindeverzögerer zusammengebracht wird, und/oder daß die Komponente, welche den abbindefähigen Gips enthält, und/oder die Komponente, welche das organische Polymer enthält, in Form einer vorzugsweise wäßrigen Dispersion vorliegt/vorliegen.
Verfahren zur Erzeugung eines aufgeschäumten gipshaltigen Materials, bei dem abbindefähiger Gips zusammen mit mindestens einem aufschäumbaren organischen Polymer mittels mindestens eines Treibmittels, gegebenenfalls in Gegenwart mindestens eines Abbindeverzögerers und/oder mindestens eines Abbindebeschleunigers und/oder gegebenenfalls weiterer Inhaltsstoffe, insbesondere Schaumstabilisatoren, Filmbildehilfsmitteln, Lösemitteln und dergleichen, zu einem gipshaltigen Material aufgeschäumt wird.
Mit dem System gemäß den Ansprüchen 1 bis 23 erzeugtes bzw. nach dem Verfahren gemäß Anspruch 24 erhältliches, nachfolgend getrocknetes und abgebundenes, aufgeschäumtes gipshaltiges Material.
Aufgeschäumtes gipshaltiges Material, enthaltend getrockneten und abgebundenen Gips zusammen mit einem zuvor mit dem Gips aufgeschäumten organischen Polymer und gegebenenfalls weiteren Inhaltsstoffen, wie zuvor definiert, vorzugsweise in homogener Verteilung.
Aufgeschäumtes gipshaltiges Material nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß es formstabil ist und/oder daß es eine Rohdichte im Bereich von 20 bis 100 g/l, bevorzugt 30 bis 50 g/l, aufweist.
Behältnis, insbesondere in Form einer zum Ausschäumen geeigneten Dose ("Aerosoldose"), umfassend das System nach einem der Ansprüche 1 bis 23.