DE1266200B - Verfahren zur Herstellung von wasserabweisenden papierbeschichteten Gipsbauplatten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von wasserabweisenden papierbeschichteten GipsbauplattenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
C04b
Deutsche Kl.: 80 b-6/09
Nummer: 1266 200
Aktenzeichen: U11388 VI b/80 b
Anmeldetag: 20. Januar 1965
Auslegetag: 11. April 1968
Gipsbauplatten werden im allgemeinen hergestellt, indem eine wäßrige Aufschlämmung von gebranntem
Gips mit verschiedenen Zusätzen kontinuierlich zwischen Papieren geformt, gehärtet und auf die
gewünschte Dimension beschnitten wird. Der Gipsaufschlämmung kann man einen Schaum und auch
Bindemittel zusetzen. Die Herstellung geschieht zweckmäßigerweise derart, daß die Gipsaufschlämmung
auf das Unterpapier aufgetragen, dieses über die Gipsmasse gefaltet und das Ganze mit dem Oberpapier
abgedeckt wird. Dieser Vorgang geschieht im allgemeinen auf einem Zweiwalzenstuhl. Die die
Plattenmaschine verlassende Bahn wird beschnitten und bei einer Temperatur von höchstens 130° C ausgehärtet.
Für bestimmte Anwendungszwecke sollen die Gipsbauplatten wasserabweisend sein. Dies gilt insbesondere
für Bauzwecke im Bereich von Badezimmern, Küchen und auch zur Außenverschalung. Die Gipsbauplatten
sollen streichbar sein und eine ausreichende Wasserbeständigkeit besitzen.
Es ist bekannt, daß man Papiere in einem gewissen Ausmaß durch Leimen wasserbeständig machen kann.
Sehr hoch geleimte Papiere stören jedoch die Herstellung der Gipsbauplatten, außerdem ist die Wasserbeständigkeit
von Papieren mit einer Temperaturgrenze von etwa 38°C für die Zwecke der Bauindustrie
im allgemeinen nicht ausreichend.
Man hat also versucht, papierbeschichtete Gipsbauplatten dadurch wasserabweisender zu machen,
daß man die fertigbeschichteten Gipskörper mit einer wasserabweisend machenden Masse oberflächlich behandelte.
Das Ergebnis war jedoch nicht zufriedenstellend. Auch Versuche, im Rahmen der Herstellung
der Papiere zur Verwendung für Gipsbauplatten in den Faserbrei wasserabweisende Substanzen einzubringen,
ergab keine zufriedenstellenden Gipsbauplatten.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wasserabweisenden papierbeschichteten Bauplatten,
die hervorragende wasserabweisende Eigenschaften auch bei mäßig erhöhten Temperaturen aufweisen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Emulsion von wasserabweisend machenden Substanzen
nämlich einem Gemisch von einem Tallöl, einem wachsähnlichen aliphatischen Kohlenwasserstoff
sowie einem trocknenden Öl und/oder einem Fettsäureester von Pentaerythrit auf die Papiere
aufgetragen, zwischen den Papieren in bekannter Weise die Piastermasse geformt und erwärmt, um
gleichzeitig eine Erhärtung und Trocknung der wasserabweisend machenden Substanzen und der Pa-Verf
ahren zur Herstellung von wasserabweisenden papierbeschichteten Gipsbauplatten
Anmelder:
United States Gypsum Company,
Chicago, JH. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dr. E. v. Pechmann, Patentanwälte,
8000 München 90, Schweigerstr. 2
und Dr. E. v. Pechmann, Patentanwälte,
8000 München 90, Schweigerstr. 2
Als Erfinder benannt:
James Robert Roberts, Palatine, JlL;
William Joseph Long, Chicago. JIl. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 20. Januar 1964 (338 575)
piere sowie in gewissem Maße eine Aushärtung des Plasters zu erreichen. Erwärmt wird zweckmäßigerweise
in einem Ofen, der sich auf zumindest 1300C, vorzugsweise zumindest 149° C, befindet. Als trocknendes
Öl kann man z. B. Leinöl, Sojabohnenöl, Oiticicaöl, Tungöl, Saffloröl oder deren Gemische verwenden.
Der wachsähnliche Kohlenwasserstoff kann rohes Schuppenwachs, niedermolekulare Homopolymere
oder Mischpolymere von Äthylen oder Propylen, polymerisierte Diene oder modifizierte Olefine oder
auch methylierte Paraffine sein.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, Papiere für den erfindungsgemäßen Zweck zu verwenden, welche
mit einer Aluminium- oder Eisen(III)-ionen enthaltenden Lösung behandelt worden sind. Diese Behandlung
kann an den fertigen Papieren vorgenommen werden oder auch im Rahmen der Leimung, wo die sauren
Salze von Aluminium oder Eisen als Fällmittel wirken. Selbstverständlich kann man auch mehrschichtige
Papiere verwenden, wobei zumindest eine Lage, wie oben behandelt und/oder geleimt sein sollte.
Für die Leimung eignet sich in üblicher Weise Kolophonium und/oder eine Wachsemulsion. Die Aufbringung
der Emulsion der wasserabweisend machenden Substanzen nach der Erfindung geschieht z. B.
durch Naßkalandern, ζ. Β. bei einer Temperatur unter 490C.
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Man kann in bekannter Weise Aufschlämmungen aus Plaster mit verschiedenen Zusätzen, wie Asphalt
oder Wachs, verwenden.
Den Emulsionen zur Wasserabweisendmachung kann man Substanzen zusetzen, die den Materialabbau
durch Mikroorganismen verhindern oder beeinträchtigen. Ein Beispiel hierfür ist Tetrachlorphenol,
welches fungicide Wirksamkeit besitzt. Die wasserabweisend machenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen
Materialien werden durch diese Substanzen nicht beeinflußt.
Als wasserabweisend machende Substanzen kann man verschiedene Handelsprodukte verwenden, z. B.
ein solches, welches einen Emulgator, ungefähr 34% rohes Tallöl, 23,7 bis 28,4% Leinöl oder Fettsäureester
von Pentaerythrit sowie 37,5 bis 43,2% wachsähnlichen Kohlenwasserstoff enthält. Man kann auch
noch z. B. 12 Teile Tetrachlorphenol der Masse zusetzen.
Für das erfindungsgemäße Verfahren kann man, wie erwähnt, geleimte Papiere verwenden. Eine Harzoder
Wachsleimung soll jedoch nicht zu schwer sein. Eine Harzleimung von 2% und darüber ist entsprechend.
Zur Fällung sollte Alaun oder ein Eisensulfat verwendet worden sein. Als Wachsemulsion kann man
eine solche mit 47% Feststoffen, wie sie im Handel erhältlich ist, verwenden.
Das Auftraggewicht der Emulsion der wasserabweisend machenden Substanzen nach der Erfindung
soll zwischen etwa 1,85 und 2,25 kg/100 m2 betragen. Diese Auftragmenge ist leicht durch Naßkalandern
aufzubringen. Für das Unterpapier benötigt man im allgemeinen nur einen Auftrag zwischen 1,37 und
1,76 kg/100 m2. Die Auftragtemperatur soll nicht über 49°C liegen.
Zur Bewertung der wasserabweisenden Eigenschaften können zwei Prüfungen herangezogen werden,
und zwar die Ermittlung des Wasserabweisungsfaktors und der sogenannte Cobb-Test. Ein Wasserabweisungsfaktor
von zumindest 4 wird bei den erfindungsgemäß erhaltenen Bauplatten erreicht. Der
Wasserabweisungsfaktor wird aus folgender Skala ermittelt, wobei Wassertropfen auf ein in einem
Winkel von 45° geneigtes Papier fallen und die Struktur der Wassertropfen auf dem Papier ermittelt wird.
Wasserabweisungs
faktor
faktor
O kontinuierliche Spur — ganze Breite des
Tropfens
kontinuierliche Spur — etwas schmäler als der Tropfen
kontinuierliche Spur — gelegentlich unterbrochen, schmäler als der Tropfen
3 die halbe Spur benetzt
4 ein Viertel der Spur benetzt mit länglichen
Tropfen
runde Tropfen verstreut über ein Viertel der Spur
6 gelegentlich verstreute runde Tropfen
7 perlt vollständig ab
Der Cobb-Test wird in Übereinstimmung mit den Prüfbestimmungen für die Leimung nach TAPPI
Nr. 441-m 60 ermittelt. Bei den erfindungsgemäßen Produkten soll die Gewichtszunahme nicht mehr als
0,5 g betragen.
Bei den erfindungsgemäßen Produkten zeigte sich, daß entsprechende wasserabweisende Eigenschaften
noch erreicht werden können bei einer Auftragmenge der Emulsion bis herunter zu 0,49 kg/100 m2. Bevorzugt
werden jedoch zumindest 1,47 kg/100 m2, über etwa 4,9 kg/100 m2 wird man jedoch kaum anwenden.
Im allgemeinen kann man sagen, daß die Wasserbeständigkeit um so besser ist, je höher die Konzentration
der aufgetragenen Masse oder die Auftragmenge ist.
Es zeigte sich, daß die erfindungsgemäß erhaltenen Bauplatten auch mäßig warmem Wasser von 38 bis
49° C eine gewisse Zeit lang widerstehen. Dies ist auch einer der Gründe der weitgehenden Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Produkte.
Die Erfindung soll nun an folgenden Beispielen erläutert werden.
Beispielelbis9
In folgender Tabelle sind die zur Anwendung gelangenden Mengen für die wasserabweisend machende
Emulsion sowie die Wasserabweisungsfaktoren zusammengestellt. Der Auftrag der Emulsion geschah
durchweg durch Naßkalandern bei einer Temperatur unter 49° C. Der Feststoffgehalt der Emulsion bei den
Beispielen 2 bis 9 betrug etwa 25%. Die Herstellung der Emulsionen geschah durch Einrühren von 17 Teilen
Ammoniumhydroxyd (29%ig) in 295 Teile Wasser, Erwärmen auf etwa 87,5°C und Vermischen mit der
auf zumindest 930C vorgewärmten Masse der wasserabweisendmachenden
Substanzen bzw. vorgewärmt auf einen ausreichend fließfähigen Zustand.
% | Leinöl oder Fett | Aliphatischer | Wasser- | |
Bei | 34 | säureester von | Kohlen | abwei- |
spiel | 34 | Pentaerythrit | wasserstoff | sungs- faktor |
1 | 22,7 bis 28.41) | 37,5 bis 43,2 | 4,3 | |
2 | 34 | 26 Leinöl | 20 CTLA4) | 4,5 |
34 | 20 Waches) | |||
3 | 34 | 26 Öl2) | 40 Wachs | 5,5 |
4 | 34 | 26 Öl | 40 Wachs | 6,0 |
5 | 26 Leinöl | 40 Wachs | 4,0 | |
6« | 34 | 26 Öl | 20 CTLA | 4,0 |
20 Wachs | ||||
7 | 34 | 26 Öl | 36 Wachs | 5,2 |
4 Polyäthylen | ||||
8 | 26,7 | 26 Öl | 20 Wachs | 5,3 |
20 Harz | ||||
9 | 26,7 Harz") | 46,6 Wachs | 7 | |
x) Handelsprodukt, enthaltend 30% rohes Tallöl, 20 bis 25%
Leinöl, 33 bis 38% wachsähnliche Kohlenwasserstoffe, 12% Tetrachlorphenol sowie Emulgator.
*) Öl:
Baumharz 286 Teile
Mit Säure raffiniertes Tallöl 236 Tdte
Chinaholzöl 45 Teile
Sojabohnenöl 405 Teile
Pentaerythrit 59 Teile
s) Petroleumkohlenwasserstoffharz.
4) CTLA: In der Wärme reaktionsfähige olefinische Kohlenwasserstoffe,
wie Dicyclopentadien.
B) Wachs, rohes Schuppenparaffin.
B) Wachs, rohes Schuppenparaffin.
Es zeigte sich, daß bei einer Auftragmenge von mindestens 1,47 kg/100 m2 bei allen Beispielen im
Cobb-Test eine Gewichtszunahme von nicht über 0,5 eintritt.
Wird für die Behandlung der Papiere für papierbeschichtete Gipsbauplatten entsprechend dem Stand
der Technik Petrolatum verwendet, so erreicht man bei den fertigen Produkten einen Wasserabweisungsfaktor
von nur 3 und eine Gewichtszunahme im Cobb-Test von 0,63. Darüber hinaus sind diese
Produkte im Gegensatz zu den erfindungsgemäßen nachträglich nicht streichfähig.
Auch unter Verwendung eines Umsetzungsproduktes von Epichlorhydrin mit dem Reaktionsprodukt von
Hexadecylchlorid mit Dipropyltriamin nach dem Stand der Technik ergaben sich nicht zufriedenstellende
wasserabweisende Eigenschaften, und zwar im Cobb-Test eine Gewichtszunahme von 6 bei einem Wasserabweisungsfaktor
von Null.
Die Herstellung dieser Vergleichsprodukte geschah mit Hilfe der jeweiligen Lösung der wasserabweisendmachenden
Produkte, indem ein Auftraggewicht von etwa 1,6 bis 1,9 kg/100 m2 angewandt und eine Härtetemperatur
von 1150C während 15 Minuten angewandt wurde. Die so hergestellten Produkte wurden
über Nacht bei 210C und einer relativen Feuchte von
50°/o gehalten und dann die wasserabweisenden Eigenschaften ermittelt.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von papierbeschichteten, wasserabweisenden Gipsbauplatten,
indem eine Plasteraufschlämmung zwischen Papieren geformt und erwärmt wird, unter Verwendung
einer wasserabweisend machenden Masse für die Papiere, dadurch gekennzeichnet,
daß man als wasserabweisende Masse eine Emulsion von Tallöl, einem wachsähnlichen aliphatischen
Kohlenwasserstoff sowie einem trocknenden öl und/oder einem Fettsäureester von
Pentaerythrit verwendet und die Emulsion auf die Papiere aufträgt, zwischen den Papieren in bekannter
Weise die Piastermasse formt und zur Aushärtung des Plasters und gleichzeitigen Trocknung
bzw. Erhärtung der wasserabweisend machenden Masse erwärmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem Ofen mit einer Temperatur
von zumindest 130° C, vorzugsweise zumindest 1490C, erwärmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als trocknendes öl
Leinöl, Sojabohnenöl, Oiticicaöl, Tungöl, Saffloröl oder deren Gemische verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kohlenwasserstoff
rohes Schuppenwachs, niedermolekulare Polyäthylene oder Polypropylene, niedermolekulare
Äthylen-Propylen-Mischpolymere, polymerisierte Diene oder umgesetzte Olefine oder methylierte
Paraffine verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Papiere verwendet, die
mit einer Aluminium- oder Eisen(III)-ionen enthaltenden Lösung behandelt worden sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Papiere verwendet, die
unter Anwendung eines sauren Aluminium- oder Eisen(III)-Salzes als Fällungsmittel geleimt worden
sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 935 949;
britische Patentschrift Nr. 912 192;
USA.-Patentschrift Nr. 2 560 521.
Deutsche Patentschrift Nr. 935 949;
britische Patentschrift Nr. 912 192;
USA.-Patentschrift Nr. 2 560 521.
809 538/488 4.68 © Bundesdruckerei Berlin
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