-
Verwendung einer ein Polyepoxyd-oder Polyesterharz und ein Härtungsmittel
enthaltenden Masse zur Herstellung von Deckschichten auf Gipsplatten Es ist bekannt,
Materialoberflächen dadurch mit einer harten, hi!tze- und wasserfesten Deckschicht
zu versehen, daß auf die Oberflächen ein synthetisches Harz in flüssiger Form oder
in Form eines Films aufgebracht und mit ihr durch Härten mittels Hitze und mechanischen
Druck verbunden wird. Das Aussehen der Deckschicht hängt von der Beschaffenheit
der Fläche ab, durch welche der mechanische Druck vermittelt wird; beispielswe=ise
können matte oder glänzende Deckschichten erhalten werden, wenn matte bzw. glänzende
Metallflächen verwendet werden. Als synthetiische Harze kommen albgemein heiß h@ärtbar:e
Harze vom Harnstoff-Formaldehyd-, Mel@am,in-Formaldehyd- und Phenol-Formaldehyd-Typ
zur Anwendung. Gewöhnlich werden ungefärbte oder pastellgefärbte Deckschichten gewünscht,
deren Herstellung die Verwendung eines Harnstoff-Formaldehyd- oder Melamii,n-Form-alde@hvd-Harzes
erfordert. Diese Harze lassen sich leicht auf Cellulosemater,ialden, wie Holz, Spanplatten
und Hartplatten, aufbringen. Für Gipsplatten dagegen -ist die Verwendung von Harnstoff-Formaldehyd-
oder Melamnn-Formaldehyd-Harzen nicht möglich, auch dann nicht, wenn die Oberflächen
der Platten mit einer Papierschicht versehen sind. Der Hauptgrund hierfür 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
Kohäsnonsfehler im Gips auf.
-
Es wurde nun gefunden, daß Gipsplatten trotz ihrer geringen Kohäsionsfestigkeit
mit einer sehr befriedigenden, hitzebeständigen Oberflächenschicht versehen werden
können, wenn man Polyepoxyd- oder Polyesterharze verwendet. Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist die Verwendung einer ein Polyepoxyd-oder Polyesterharz und ein Härtungsmittel
enthaltenden Masse zur Herstellung von Deckschichten auf Gipsplatten, wobei d=ie
Harzmasse auf die Oberfläche der Gipsplatte aufgebracht und auf dieser unter Verwendu.ng
von mechanischem Druck oder mittels Hitze und Druck gehärtet wird. Die Harzmasse
kann Pigmente enthalten.
-
Die Verwendung der genannten Harzmassen gestattetes, Qualität und
Aussehen der Oberflächen von relativ billigen Gipsplatten ohne große zusätzliche
Kosten wesentlich zu verbessern.
-
Unter Gipsplatten sind hier und in der nachfolgenden Beschreibung
Bauplatten, welche aus gehärtetem Gipsmörtel bestehen, und besonders solche Bauplatten
zu verstehen, welche zwischen zwei Kartonschichten und mit diesen fest verbunden
einen Kern aus gehärtetem Gipsmörtel enthalten. Die aus gehärtetem Gipsmörtel bestehenden.
Bauplatten oder Kerne können kompakt oder zellig sein, und sie können faserige Verstärkungsmittel
enthalten.
-
Als Polyepoxydharze kommen Polyglycidyläther von mehrwertigen Hydroxydverbindungen,
wie mehrwertigen Alkoholen oder mehrwertigen Phenolen, wie sie durch Umsetzung von
mdh,rivertigen Alkoholen oder mehrwertigen Phenolen mit Epi,chlorhydrin oder solches
bildenden Stoffen, wie Glyoerindizhlorhyd,r,in, in alkalischem Medium erhältlich
sind, in Betracht. Es können aber auch solche Polyepoxyde verwendet werden, die
durch Behandlung einer Polyäthylenverb,indung mit Peroxyden hergestellt werden können,
z. B. epoxydierte Öle, welche durch Oxydation von ungesättigten Ölen mit Peressigsäure
entstehen, oder ferner Vinylcyclohexendioxyd, das durch Einwirkung von unterchloriger
Säure auf Vinylcyclohexen und anschließende Abspaltung von Chlorwasserstoff aus
dem erhaltenen ChloThydri,n erhältlich ist. Ferner können auch Polyglycidylester
mehrbasischer Carbonsäu;ren verwendet werden, wie sie durch Reaktion von Epichlorhydrin
mit Alkalisalzen mehebasischeT Ca,rbonsäu.ren erhalten werden können. Vor allem
kommen aber die Polyglycidylä,t`her mehrwertiger Phenole in Betracht, wobei unter
dem Ausdruck mehrwertige Phenale sowohl einkernige Phenole, wie Resorcin
oder
Hydrochinon, als auch mehrkernige Phenole, wie Polyoxypalyaryl-alkane, z. B. Kondensationsprodukte
aus einem Phenol und Formaldehyd und insbesondere 2,2-Bis-[4'-oxyphenyl]-propan,
zu verstehen sind. Die Polyepoxyde können allein oder in Mischung mit Monoepoxyden,
wie Phenylglycidyläther oder Styraloxyd, verwendet werden.
-
Als Polyesterharze kommen solche schmelzbare Harze in Betracht, deren
Moleküle im wesentlichen linear sind und die durch Veresterung von ungesättigten
Polycarbonsäuren oder deren Anhydriden mit einem gesättigten oder ungesättigten
Alkohol oder durch Reaktion einer gesättigten Polycarbonsäure oder dessen Anhydrid
mit einem ungesättigten Alkohol erhältlich sind und welche, da sie für sich allein
langsam härten, vorzugsweise durch Copolymerisation mit einer einfachen Äthylenverbindung,
wie Styrol oder Diallylphthalat, gehärtet werden. Zu diesen Polyesterharzen gehören
auch durch direkte Palymerisation von Estern, wie Diallylphthalat oder Bis- (2-alQyloxyäthy
l)-carbonat, erhältliche Produkte. Die Härtung der Polyester kann in Gegenwart eines
Peroxydes und gegebenenfalls eines Peroxydaktivators, z. B. Cobaltnaphthenat, erfolgen.
-
Die Verwendung einfies Polyepoxydharzes ist vorzuziehen, weil dessen
Schrumpfung während des Härtungsvorganges in der Regel geringer ist als diejenige
der Polyesterharze.
-
Da Polyepoxydharze großes Klebvermögen gegenüber zahlreichen Stoffen
aufweisen, muß bei deren Verwendung dafür gesorgt werden, daß sie beim Härten nicht
an den. Preßplatten oder an andern Mitteln, mit denen der mechanische Druck vermittelt
wird, haftenbleiben. Es hat sich nun als vorteilhaft erwiesen, zu diesem Zweck den
mechanischen Druck, z. B. 0,7 bis 36 kg/cm2, vermittels einer Schicht aus Polyäthylen,
bestrahltem Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen oder Polymonochlor-trifluoräthylen,
oder vermittels eines mit einem dieser Polymeren überzogenen Gewebes auszuüben,
vorausgesetzt, daiß die angewandte Härtungstemperatur unterhalb der Schmelztemperatur
des Polymeren liegt. Man kann für diesen Zweck auch eine Aluminiumfolie verwenden.
Trotzdem gehärtetes Epoxydharz eine gewiisse Adhäsion zur Aluminiumfolie zeigt,
kann die Folie vom gehärteten Harz abgezogen werden. Vorteilhafter wird eine z.
B. 1,27 mm dicke Folie aus Aluminiunn oder Aluminiumlegierung angewendet, deren
Oberfläche durch Eintauchen oder Spritzen mit einem Trennmittel, z. B. mit einem
2- bis 31/eigen homogenisierten Gel von Bentonit, der durch Behandlung mit allphatischen
Aminen organophil gemacht wurde, in Toluol oder mit einem wässerigen Gel von Bentonit,
überzogen wurde. In diesen Fällen müssen Tuluol und Wasser, bevor die Folie mixt
dem Harz in Berührung gebracht wird, verdampft werden.
-
Zur praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung kann die Harzmasse
in einem flüssigen Zustand direkt auf die Oberfläche der Gipsplatte aufgebracht
werden, sofern bei auffälligem Trocknen der Masse vor dem Härten die Trocknungsbedingungen,
wie Dauer und Temperatur, so gewähilt 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 Polyepoxydharzen vorzuziehen ist,
wird auf die Oberfläche der Gipsplatte ein Gewebe, z. B. ein Blatt dünnes Papier,
das mindestens auf der äußeren Seite mit der Harzmasse überzogen ist, festhaftend
aufgeklebt. Bei Wahl eines geeigneten Härtungsmittels kann das synthetische Harz,
wenn es in flüssigem Zustand angewendet wird, unter mechanischem Druck schon bei
Raumtemperatur 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 die Gipsplatte entsteht. Wird die Harzmasse in Form eines trockenen
Films aufgebracht, so ist Erhitzen nötig, um das Harz zu erweichen und dessen Fluß
zu veranlassen; die Härtung wird deshalb bei erhöhter Temperatur durchgeführt.
-
Es wurde nun gefunden, daß ein dünner Film aus einer Lösung eines
festen Polyepoxydharzes und eines flüssigen aliphatischen Amins, vorzugsweise eines
Diamins, wie N, N-Diäthylpropylendiamins, in einem Lösungsmittel, z. B. Methyläthylketon,
nur so lange zum Härten bei Raumtemperatur neigt, als das Lösungsmittel anwesend
ist. Es ist deshalb möglich, d.u,rch genügend rasches Entfernen des Lösungsmittels
einen getrockneten thermoplastischen Film zu erhalten, welcher beim Lagern !längere
Zeit, z. B. im Falle der Verwendung von N,N-Diät hylpropanyl'endiamin 6 Monate oder
mehr, stabil bleibt. Soll zur Herstellung der Deckschicht ein trockener Film von
Palyepoxydharz verwendet werden, so wird dieser Film mit Vorteil dadurch hergestellt,
daß ein dünnes Papier oder ein anderes Trägergewebe mixt einer solchen Lösung überzogen
und rasch bei niederer Temperatur getrocknet wird. Eine Trocknungsdauer von 20 Minuten
bei 60° C ergab z. B. bei: Verwendung von N,N-Diäthylpropylendiamin sehr befriedigende
Resultate. Wird die Trocknung bei Raumtemperatur durchgeführt, so kann sich die
Trocknungsdauer über einige Stunden erstrecken, vorausgesetzt, daß der größte Teil
des Lösungsmittels in den Anfangstufen der Trocknung rasch entfernt wird, was beispielsweise
erreicht wird, wenn der Film genügend dünn ist, also z. B. eine Dicke von etwa 0,025
bis 0,76 mm besitzt.
-
An Stelle von N,N-D.iäthylpropylendiamin können als Härtumgsmittel
für Polyepoxydharze andere flüssige organische Amine, bsonders flüssige aliphatische
Diamine, verwendet werden, welche dem zu einen dünnen Film geformten Harz eine genügende
Lagerungsbeständigkeit sichern. Beispielsweise seinen genannt: N-I,sopropylpropylendi:amim,
Dipropylentriamin, Piperidin, 1,2-Diaminopropan und N,N-Dimethylpropylendiamin.
-
Die zu verwendende Menge des Amins hängt vom 1@Iolekuilargewicht und
der Funktionalität des Amins und des Polyepoxyd'harzes ab .und beträgt in der Regel
4 bis 10%, bezogen auf das Gewicht des Polyepoxydharzes. Wenn die Lagerungsbeständigkeit
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 Betracht kommen, z. B. Triäthylentetramiin, welches eine Lagerungsbeständigkeit
bei Raumtemperatur von 3 bis 4 Wochen ergibt.
-
Wenn hohe Kerbfestigkeit der Deckschicht verlangt wird, kann die Papieroberfläche
der Gipsplatte vor dem Aufbringen der Harzmasse noch mit einem Polyepoxydharz oder
einem 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 Gewichtsteile. Als Gipsplatte wurde in den Beispielen 1
bis 4 eine Bauplatte, welche zwischen zwei Kartonschichten und
mit
diesen fest verbunden einen Kern aus gehärtetem Gipsmörtel enthält, und im Beispiel
5 eine Bauplatte, welche aus gehärtetem Gipsmörtel besteht, verwendet. Beispiel
1 120g eines festen Polyglycidyläthers von 2,2-Bis-[4'-oxyphe@nyl]-propan mit einem
Epoxyäqu.ivalent von 570 werden in 40 g Methyläbhylketon gelöst. Der Lösung werden
60 g Ti 02 zugefügt, worauf das Ganze in einer Farbmühle gemischt und gemahlen wird.
In dieser Stufe können Farbstoffe, wie Ultramarinblau oder Chromgelb, zugefügt werden.
Zum so erhaltenen Gemisch werden 9,6 g N,N-Diäthylpropylendiamin als Härter zugegeben.
-
Ein Papierblatt wird beidseitig mixt dem erhaltenen Gemisch überzogen
und das Lösungsmittel durch Trocknen bei Raumtemperatur während einiger Stunden
oder bei 60° C während 20 Minuten entfernt. Die Lagerungsbeständigkeit des auf dem
Papier erzeugten Harzfilms beträgt bei Raumtemperatur mindestens 6 Monate, d. h.,
biss zu einer Lagerungsdauer von mindestens 6 Monaten bei Raumtemperatur behält
das Harz seine Fähigkeit, 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 95°
C 15 Minuten unter einem Druck von 3,6 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
100° C und beständig gegen Wasser, sogar gegen heißes Wasser. Ihr Aussehen ist gegenüber
demjenigen eines Überzuges, der durch Härten des gleichen Harzes untere üblichen
Bedingungen, d. h. ohne Anwendung von mechanischem Druck, erhalten werden kann,
weit überlegen.
-
An Stelle der im vorstehenden Beispiel verwendeten 9,6 g N,N-D,iä:thylpropylendiam.in,
welche, bezogen auf das Harzgewicht, 8% ausmachen, können mit ähnlichem Erfolg 5%
N,N-Dim@ethylpropylend,iam.in, 4 bis 6% N-Isopropylpropylend(iamin, 5 bis 8% Dip.ropylentriamin,
5 bis 8% Piperidin oder 5 bis 8% 1,2-Diam:inopropan (Propylendiamin) verwendet werden.
-
Beispiel 2 Das gemäß Beispiel 1 hergestellte Harzgemisch wird direkt
auf die Oberfläche einer Gipsplatte aufgebracht. Das Lösungsmittel wird dann durch
Lufttrocknung hei Raumtemperatur oder durch 20minütiges Trocknen bei 60° C entfernt.
Die Härtung unter Druck erfolgt wie im Beispiel 1. Dabei werden ähnliche Ergebnisse
wie im Beispiel 1 erzielt.
-
Beispiel 3 Zu einem Gemisch von 2 Teilen eines flüssigen Polyglycidyläthers
von 2,2-Bis-[4'-oxyphenyl]-propan, der ein Epoxyäqu;ivalent von etwa 200 aufweist,
mit 1 Teil Phenylglycidyläther werden 0,3 Teile N,N-Diä@thydpropylendiiamii!n zugefügt.
Das Gemisch wird mii-tbels einer Bürste oder Walze auf die Oberfläche einer Gipsplatte
aufgetragen. Dieses Epox@dharzgemisch wird vom Papier der Gipsplatte leichter absorbiert
als das im Beispiel 1 verwendete Epoxydbarz, besitzt aber den Nachteil, daß es nach
Zugabe des Härters seine Fließfähigkeit bei erhöhter Temperatur nur relativ kurze
Zeit b@ei@beh.ält und deshalb innerhalb weniger Stunden verwendet werden muß. Auf
die so ; überzogene Gipsplatte wird dann ein gemäß Beispiel 1 mit Harz überzogenes
Papier aufgelegt, und das Ganze wird nun unter dien im Beispiel 1 angegebenen Bedingungen
gehärtet.
-
Die Eigenschaften .der so erzeugten Deckschicht sind denjenigen der
nach Beispiel 1 erhaltenen ähnlich. Beispiel 4 100 Teile D,iäthylenglyco1@rrialeat
werden mit 20 Teilen Styrol, 0,5 Teilen Benzoylperoxyd und 60 bis 80 Teilen eines
geeigneten Lösungsmittels, z. B. Batylacetat, vermischt. Hierauf werden 50 Teile
Ti 02 und geringe Mengen eines Peroxydaktivators, wie Cobaltnaphthe:nat, 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 95° C unter einem Druck von 3,6
kg/cm2 gehärtet, wobei die obere Fläche während der Dauer das Härtens mixt einer
Polyäthylenfolie in Berührung steht. Nach Entfernung dieser Folie erhält man eine
Deckschicht, die ähnliche Eigenschaften besitzt wie die nach Beispiel 1 hergestellte.
-
Beispiels Ein dünnes Papierblatt wird beidseitig in der gleichen Weise
und mit dem gleichen Harzgemisch wie im Beispiel 1 überzogen. Das so erhaltene und
getrocknete Papierblatt wird auf die Oberfläche einer aus gehärbetem Gipsmörtel
bestehenden Bauplatte aufgebracht und mit einem Blatt aus Polytetrafluoräthylen
bedeckt. Hierauf wird das Ganze 15 Minuten bei 95° C und unter e'i'nem Druck von
3,6 kg/cm2 verpreßt. Die Platte wird dann aus der Presse genommen und das Polytetrafluoräthylenblatt
von der gehärteten Harzfläche abgelöst, welche im wesentlichen die gleichen Eigenschaften
zeigt wie die gemäß den Beispielen 1 bis 4 erhaltenen Harzflächen.