DE19914367A1 - Wasserbeständige hydraulisch abbindende Zusammensetzungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulisch abbindende Zusammensetzung, die Amidobetaine, Ethercarbonsäuren und Alkylbetaine als Hilfsstoffe enthält, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Zusammensetzung, die Verwendung bestimmter Verbindungen als Hilfsstoffe und die Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung zur Herstellung von Formkörpern sowie für spezielle Bau-, Putz- und Spachtelmassen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulisch abbindende Zusammensetzung, die spezielle Hilfsstoffe enthält, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Zusammensetzung, die Verwendung bestimmter Verbindungen als Hilfsstoffe und die Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung zur Herstellung von Formkörpern sowie für spezielle Bau-, Putz- und Spachtelmassen.

Gips als Anhydrit oder Halbhydrat ist seit langer Zeit wegen seiner Möglichkeit, mit Wasser (hydraulisch) abzubinden, ein geschätzter Rohstoff mit vielen interessanten Eigenschaften, beispielsweise einem geringen Schrumpf, Feuerfestigkeit sowie einer pH-Neutralität bei der Aushärtung. Auch aus der Rauchgasentschwefelung fallen heute große Mengen an Gips an, die einer umweltverträglichen Nutzung zugeführt werden sollten.

Ein Nachteil abgebundener Gipsmörtel, -estriche und -beschichtungen ist jedoch z. B. die relativ geringe Wasserfestigkeit dieser Systeme. Der Einsatz von Gips stellt heute im Außenbereich, beispielsweise als Putz, ein noch unüberwundenes Problem dar.

Es ist bereits bekannt, eine Hydrophobierung von Gips durch spezielle hydrophobe Polysiloxane, die in Mengen von bis zu 2 Gew.-% zugesetzt werden, zu bewirken. Dies ist aber insofern nachteilig, daß der Zusatz von Polysiloxanen durch deren biologische Nichtabbaubarkeit und deren ungünstige Ökobilanz während der Herstellung die Umwelt stark belastet. Außerdem ist auch die Qualität von derart modifizierten Gipsen nicht für die Außenanwendung ausreichend.

Die WO 97/08112 betrifft gipshaltige Zusammensetzungen, die fettchemische Additive zur Hydrophobierung, Steuerung der Abbindezeiten, Rheologie, des Wasserrückhaltevermögens und der Elastifizierung enthalten. Die Druckschrift erwähnt eine Vielzahl von Fettstoffen, die zur Hydrophobierung von Gips geeignet sind, unter anderem auch Esterbetaine. Die Einsatzmenge wird als zwischen 0,1 und 30 Gew.-% liegend offenbart.

Die DE-A 196 32 152 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dämmstoffplatten auf Mineral- und Papierfaserbasis. Hierbei werden Mineralfasern, Bindemittel und übliche Zusatzstoffe in Wasser aufgeschlämmt, eine Dämmstoffplatte durch Aufbringen des Slurrys auf ein Sieb geformt, und die Dämmstoffplatte getrocknet und verfestigt. Die Druckschrift beschreibt die Möglichkeit, als tensidische Zusatzstoffe beispielsweise Betaine einzusetzen, wodurch die Entwässerung verbessert und die Oberfläche der getrockneten Dämmstoffplatten deutlich hydrophobiert wird. Eine Verwendung von Betainen zur Verringerung der Wassereindringtiefe in hydraulisch abbindenden Zusammensetzungen wird nicht beschrieben.

Die EP-A 0 787 698 betrifft eine Zement und ein Tensid enthaltende Zusammen­ setzung. Beschrieben wird unter anderem die Verwendung von Amidopropylbetain als Schaumstabilisator in geschäumten Gipszusammensetzungen. Eine Verbesserung der Wasserbeständigkeit wird in der Druckschrift nicht beschrieben.

Hydraulisch abbindende Zusammensetzungen sollen neben einer guten Was­ serbeständigkeit jedoch noch weitere Anforderungen erfüllen, die mit den bislang bekannten Zusammensetzungen entweder nicht oder nur teilweise realisierbar waren. Weiterhin muß bei den bislang bekannten Zusammensetzungen oft auf bestimmte wünschenswerte Eigenschaften verzichtet werden, wenn eine andere Eigenschaft besondere Anforderungen erfüllen soll.

So führen beispielsweise die bekannten Hydrophobierungsmittel oft zu einer Ver­ schlechterung bei der Handhabbarkeit der hydrophobierten Zusammensetzungen, die sich oft nur schlecht in Wasser eintragen lassen. Der Effekt der Hydro­ phobierungsmittel in bezug auf die Wasserresistenz der abgebundenen Zusammensetzungen (Formkörper) läßt häufig zu wünschen übrig. In der Regel müssen große Mengen Hydrophobierungsmittel zugesetzt werden, um eine befriedigende Wasserresistenz der Formkörper zu erzielen. Häufig führt der Zusatz von Hydrophobierungsmitteln jedoch zu einer drastischen Verlängerung der Abbindezeit, die mit der nur geringen Verbesserung der Wasserresistenz nicht zu rechtfertigen ist. Der Zusatz großer Mengen Hydrophobierungsmittel kann außerdem zu einer Verschlechterung der Materialeigenschaften der Formkörper führen, die nicht erwünscht ist.

Der Zusatz von Hydrophobierungsmitteln führt weiterhin oft zu einer Verdickung eines Ansatzes aus Zusammensetzung und Wasser, d. h., um eine der Verarbeitung förderliche Konsistenz zu erzielen, kann nur eine geringere Menge einer hydraulisch abbindenden, anorganischen Verbindung mit Wasser vermischt werden als dies vergleichsweise ohne Hydrophobierungsmittel der Fall wäre. Dies führt jedoch zu erhöhten Porenvolumina und damit in der Regel zu einer höheren Wasseraufnahmefähigkeit, wodurch der gewünschte Hydrophobierungseffekt abgeschwächt und die Wasserresistenz der Formkörper verschlechtert wird. Der Zusatz handelsüblicher Verflüssiger (beispielsweise sulfonierte Melamin-Formalde­ hydkondensate) führt in der Regel zwar zu einer Verringerung des Porenvolumens, eine befriedigende Reduzierung der Wasseraufnahmefähigkeit wird jedoch auch dadurch nicht erreicht.

Unter dem "Porenvolumen" wird im vorliegenden Zusammenhang das Volumen der Hohlräume verstanden, wie sie sich beim Abbinden der Zusammensetzung ohne zusätzlichen Lufteintrag (d. h., ohne Schaumbildung) ergeben. Das Porenvolumen beeinflußt damit entscheidend die Dichte und somit das Gewicht sowie die mechanischen Eigenschaften der ausgehärteten Zusammensetzung. Anwendungen, bei denen eine hohe mechanische Festigkeit gefordert ist, erfordern daher in der Regel eine ausgehärtete Zusammensetzung mit niedrigem Porenvolumen, Anwendungen bei denen geringes Gewicht im Vordergrund steht, benötigen dementsprechend größere Porenvolumina. Bei allen genannten Anwendungen besteht jedoch ein Bedürfnis nach geringer Wasseraufnahmefähigkeit des ausgehärteten Formkörpers. Hydraulisch aushärtende Zusammensetzungen mit unterschiedlichen Porenvolumina und gleichbleibend geringer Wasseraufnahme­ fähigkeit wären daher wünschenswert.

Oft wird von Anwendern solcher hydraulisch abbindenden Zusammensetzungen ge­ wünscht, der abgebundenen Zusammensetzung beispielsweise ein grobporöses Erscheinungsbild zu geben. Dieser Effekt läßt sich beispielsweise durch Zugabe von Tensiden zur Zusammensetzung erreichen, deren Schaumbildung beim Verrühren zur Ausbildung einer porösen Struktur führt. Übliche Tenside sind jedoch häufig empfindlich gegenüber Calciumionen und bilden wasserunlösliche Seifen, die nicht zu einer Schaumbildung beitragen können. Weiterhin ist die Tensidzugabe oft mit einem erhöhten Wasseraufnahmevermögen der ausgehärteten Zusammensetzung verbunden. (Der Begriff "grobporös" ist im vorliegenden Zusammenhang auf in der Regel annähernd kugelförmige Poren anzuwenden, wie sie durch Eintrag von Luftblasen in die noch flüssige Masse aus Zusammensetzung und Wasser entstehen). Es besteht daher ein Bedürfnis nach Zusammensetzungen, die eine Herstellung grobporöser Formkörper erlaubt, die eine geringe Wasserauf­ nahmefähigkeit aufweisen.

Es war damit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulisch abbindende Zu­ sammensetzung zur Verfügung zu stellen, die ohne Verwendung von Hydropho­ bierungsmitteln zu ausreichend wasserbeständigen Feststoffen führt. Weiterhin war es Aufgabe der Erfindung, eine hydraulisch abbindende Zusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die zu Feststoffen führt, die bei unterschiedlichen Porenvolu­ mina ein gleichbleibend geringes Wasseraufnahmevermögen aufweisen. Weiterhin war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulisch abbindende Zusam­ mensetzung zur Verfügung zu stellen, die es gestattet, grobporöse Formkörper herzustellen, die eine geringe Wasseraufnahmefähigkeit aufweisen.

Unter einer geringen Wasseraufnahmefähigkeit wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Wasseraufnahmegeschwindigkeit von nicht mehr als etwa 1 ml/(24 h.cm²) verstanden, wie sie unter Verwendung eines KARSTEN-Röhrchens bei einer Wassersäulenhöhe von 15 cm gemessen wird.

Es wurde nun gefunden, daß hydraulisch abbindende Zusammensetzungen, die Hilfsstoffe in Form wenigstens weitgehend wasserlöslicher, ionischer oder wäßrig ionisierbarer Verbindungen, die eine Carboxylgruppe und in β-Stellung zur Carboxylgruppe eine Polyethergruppe (Ethercarbonsäuren) oder eine quaternäre Aminogruppe (Alkyl- und Amidobetaine) aufweisen, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht aufweisen.

Insbesondere wurde gefunden, daß hydraulisch abbindende Zusammensetzungen, die Hilfsstoffe der o.g. Art enthalten, eine geringe Wasseraufnahme zeigen, nach Wasserlagerung und Rücktrocknung nur einen geringen Rückgang der Druck­ festigkeit im Vergleich zur Anfangsdruckfestigkeit aufweisen und eine konstant geringe Wasseraufnahmegeschwindigkeit bei unterschiedlichen Porenvolumina besitzen. Weiterhin wurde gefunden, daß der Anteil an Hilfsstoffen im Vergleich zu konventionellen, aus dem Stand der Technik bekannten Hydrophobierungsmitteln bei gleichen oder besseren Ergebnissen geringer ist und damit die Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften geringer ausfällt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine hydraulisch abbindende Zusammensetzung, enthaltend von etwa 20 bis etwa 99,9 Gew.-% einer hydraulisch abbindenden, anorganischen Substanz, etwa 0 bis etwa 79,95 Gew.-% Zusatzstoffe und etwa 0,05 bis etwa 30 Gew.-% eines Hilfsstoffs, wobei als Hilfsstoff

• a) mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel
  A(-X[-CH₂]_p-ZY)_k (I),
  wobei A für einen gegebenenfalls mit 1 bis 4 OH-Gruppen substituierten linea­ ren oder verzweigten C_1-24Alkyl- oder C_2-24Alkenylrest oder für einen gegebenenfalls alkylsubstituierten C_6-24-Arylrest mit der Wertigkeit k, Z für SO₃⁻- oder COO⁻, Y für ein Proton, ein Metallion, insbesondere ein Alkali- oder ein Erdalkalimetallion, oder ein Ammoniumion, p für einen Wert von 1 bis etwa 30 und X jeweils für unabhängig voneinander gleiche oder unterschiedliche Reste
  steht, wobei E für
  O-(CH₂-CH₂-O-)_nCH₂-CH₂-O (V)
  steht, n für eine Zahl von 0 bis 30, m für eine Zahl von 2 bis 8, k für eine Zahl von 1 bis etwa 8, q für eine Zahl von 1 bis 10, L für O, S oder NR³, R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander für gleiche oder verschiedene, lineare oder verzweigte C_1-12-Alkylreste und R³ für H oder einen linearen oder verzweigten C_1-12-Alkylrest stehen oder
• b) ein Polymeres mit einem Molekulargewicht (Mn) von mindestens 300, das mindestens eine kationische Gruppe oder mindestens eine kationische Gruppe und eine anionische Gruppe aufweist, oder das nur anionische Gruppen trägt und zumindest zu 2 bis 90 mol.-% aus Monomeren aufgebaut ist, die mindestens eine anionische Gruppe enthalten, oder ein Gemisch aus zwei oder mehr davon,
• oder ein Gemisch aus a) und b), enthalten ist.

Unter einer hydraulisch abbindenden, anorganischen Substanz werden bei­ spielsweise Zement, hydraulischer Kalk und Gips verstanden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als hydraulisch abbindende, anorganische Substanz Gips eingesetzt.

In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wird als Hauptkomponente daher vorzugsweise ein Gips als Anhydrit oder Halbhydrat mit allen vorkommenden chemischen Modifikationen (α- und β-Halbhydrat, Anhydrit I, II, III) auf Basis von Naturgips, Chemiegips oder als Gips aus der Rauchgasentschwefelung eingesetzt. Prinzipiell können diese hydraulisch abbindenden Versionen auf Basis des CaSO₄ sowohl rein als auch in Mischung vorliegen.

Bei dem Naturgips kann üblicherweise ein β-Gips, wie er über das Dreh­ ofenverfahren oder das Großkocherverfahren erhalten wird, eingesetzt werden. Einen entsprechenden Mehrphasengips erhält man über das Rostbandofenverfahren und einen α-Gips über das Autoklav-Verfahren.

Bei den in Form von Chemiegipsen eingesetzten Gipstypen erhält man den β-Gips nach dem Drehofenverfahren nach Knauf, dem Großkocherverfahren nach Knauf sowie nach dem Großkocherverfahren ohne Umkristallisation. Einen entsprechenden Mehrphasengips erhält man als Chemiegips nach dem Großbrandaggregatverfahren nach Knauf, und einen α-Gips nach dem Autoklav-Verfahren nach Giulini.

In der heutigen Zeit fällt allerdings ein großer Teil des Gipses aus der Rauchgasent­ schwefelung an, wo er über das Bischoff-Verfahren, das Saarberg-Hölter-Verfahren sowie das Bergbau-Forschungs-Verfahren beispielsweise 1990 etwa 2 Mio. Tonnen Rückstandsgips erzeugt wurden. Hier hat insbesondere das α-Halbhydrat aus REA-Gips (REA = Rauchgasentschwefelungsanlage) besondere Bedeutung erlangt.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Hilfsstoff eine Verbindung der allgemeinen Formel I

A(-X[-CH₂]_p-ZY)_k (I)

eingesetzt, wobei A insbesondere für einen gegebenenfalls mit 1 bis 4, vorzugsweise 0,1 oder 2 OH-Gruppen substituierten, linearen oder verzweigten C_1-23-Alkyl- oder C_2-23-Alkenylrest oder für einen gegebenenfalls alkylsubstituierten C_6-24-Arylrest mit der Wertigkeit k, Z für SO₃⁻- oder COO⁻, Y für ein Proton, ein Metallion, insbesondere ein Alkali- oder Erdalkalimetallion, oder ein Ammoniumion, p für einen Wert von 1 bis etwa 30 und X für einen Rest der bereits oben angegebenen allgemeinen Formel II

steht. In einer bevorzugten Ausführungsform steht p für den Wert 1, es sind jedoch auch höhere Werte für p möglich, beispielsweise 2 bis etwa 25, insbesondere 2 bis etwa 10.

Die Verbindungen einer ersten bevorzugten Ausführungsform, in der p für den Wert 1 steht, werden im folgenden als Amidobetaine bezeichnet.

Amidobetaine werden vorzugsweise durch Amidierung von linearen oder verzweigten, gegebenenfalls substituierten C_1-24-Alkansäuren mit Diaminover­ bindungen und anschließender Quaternisierung mit Chloressigsäure erhalten.

Als Alkansäuren können beispielsweise Ameisen-, Essig-, Propion-, Butter-, Valerian-, Capron-, Önanth-, Capryl-, Pelargon-, Caprin-, Undecan-, Laurin-, Tride­ can-, Myristin-, Pentadecan-, Palmitin-, Margarin-, Stearin-, Nonadecan-, Arachin-, Behen-, Lignocerin-, Cerotin- und Melissinsäure, Benzoesäure, substituierte Benzoe­ säurederivate, 4-Hydroxybenzoesäure, Dichlorpropionsäure, 2-Hydroxypropion­ säure, 3-Hydroxypropionsäure, Hydroxyessigsäure, Salicylsäure, Chlorvalerian­ säure, 4-Hydroxybuttersäure, Mandelsäure, Phenylessigsäure, Gallussäure oder Zimtsäure eingesetzt werden.

Ebenfalls geeignet sind aliphatische oder aromatische Polycarbonsäuren mit bis zu 4 Carbonsäuregruppen, beispielsweise Propandicarbonsäure, Butandicarbonsäure, Pentandicarbonsäure, Hexandicarbonsäure, Heptandicarbonsäure, Octandicarbon­ säure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Pimelinsäure, Maleinsäure, Fumar­ säure, Korksäure, 1,11-Undecandisäure, 1,12-Dodecandisäure, Phthalsäure, Iso­ phthalsäure, Terephthalsäure, Tetrachlorphthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Tetra­ hydrophthalsäure, Dimerfettsäure, Trimerfettsäure, Tartronsäure, Äpfelsäure, Ace­ tylendicarbonsäure, Weinsäure, Citronensäure, Trimellithsäure oder Benzoltetracar­ bonsäure.

In einer bevorzugten Ausführungsform leitet sich der Rest A der Amidobetaine aus C_8-24-Fettsäuren ab, wie sie beispielsweise aus Fettstoffen erhältlich sind. Da die Carbonsäuregruppe aus den genannten Fettsäuren bereits im Rest X enthalten ist (Amidgruppe), verringert sich die Anzahl der C-Atome in Rest A im Vergleich zur Zahl dem C-Atome in der eingesetzten Fettsäure entsprechend um die Zahl 1. Wird beispielsweise zur Herstellung eines Amidobetains eine Fettsäure mit 16 C-Atomen eingesetzt, so steht A in der oben angegebenen allgemeinen Formel I für einen Alkylrest mit 15 C-Atomen.

Unter Fettstoffen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind natürliche, insbesondere pflanzliche und tierische Öle zu verstehen.

Diese liegen in der Natur in Form natürlicher Gemische unterschiedlicher Fettsäureglyzerinester vor, beispielsweise in Form von Palmöl, Palmkernöl, Palmstearin, Olivenöl, Rüböl, Korianderöl, Sonnenblumenöl, Baumwollöl, Erdnußöl, Leinöl, Lardöl, Fischöl, Fischtranöl oder Schweineschmalz.

Die natürlich vorkommenden Fettstoffe liefern in der Regel keine identischen Fett­ säuren, sondern Gemische von Fettsäuren mit unterschiedlicher Kettenlänge, Verzweigung, funktionellen Gruppen oder ungesättigten Molekülabschnitten. Man spricht dabei in der Regel von Fettsäureschnitten. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können sowohl auf reinen Fettsäuren (Fettsäuren mit identischem Molekülaufbau) als auch auf Fettsäureschnitten aufbauende Amidobetaine einge­ setzt werden. Vorzugsweise werden jedoch Amidobetaine eingesetzt, die auf Fettsäureschnitten aufbauen, insbesondere auf Fettsäureschnitte die einen überwiegenden Anteil von Fettsäuren mit 8 bis 16 C-Atomen aufweisen.

Als Beispiele für die gesättigten Fettsäuren mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen seien genannt: Capron-, Capryl-, Caprin-, Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Arachin-, Behen-, Cerotin-, Pentadecan-, Margarin-, Tridecan- und Lignocerinsäure. Als Beispiele für die ungesättigten Fettsäuren mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen seien genannt: Myristolein-, Palmitolein-, Öl-, Elaidin-, Petroselin-, Eruca-, Linol-, Linolen-, Arachidon-, Clupanodon-, Docosahexaen-, Eicosapentaen- und Gadoleinsäure.

Aufgrund ihres hohen natürlichen Anteils an gesättigten Fettsäuren wird in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von Amidobetainen ausgegangen, die auf Fettsäureschnitten basierend auf Kokosöl, Palmkernöl oder Rindertalg beruhen, d. h., bei denen A für Alkylketten mit einem überwiegenden Anteil von etwa 7 bis etwa 15 C-Atomen steht.

Als Diaminoverbindungen zum Aufbau der Amidobetaine geeignet sind beispielsweise Diaminoverbindungen mit einem tertiären und einem primären oder sekundären N-Atom. Das tertiäre N-Atom trägt dabei die Reste R¹ und R², die jeweils unabhängig voneinander für gleiche oder verschiedene, lineare oder verzweigte C_1-10-Alkylreste stehen. Das zweite N-Atom trägt entsprechend ein Wasserstoffatom und den Rest R³, der für Wasserstoff oder einen linearen oder verzweigten C_1-10-Alkylreste steht.

Vorzugsweise steht m für eine Zahl von 2 bis etwa 6, insbesondere 2 bis 4, beispielsweise 3 oder 4.

Beispiele für solche Diaminoverbindungen sind N,N-Dimethylethylendiamin, N,N-Di­ methylpropylen-1,3-diamin, N,N-Dimethyl-N'-methylpropylen-1,3-diamin, N,N-Di­ ethylpropylen-1,3-diamin, N,N-Diethyl-N'-methylpropylen-1,3-diamin, N-Methyl-N- ethylethylendiamin, N-Methyl-N-ethylpropylen-1,3-diamin, N,N-Diethyl-N'- methylpropylen-1,3-diamin, N,N-Dimethylbutylen-1,4-diamin, N-Methyl-N-ethylbu­ tylen-1,4-diamin, N,N-Diethyl-N'-methylbutylen-1,3-diamin, N,N-Dimethyl- oder N,N-Di­ ethylderivate von Hexamethylendiamin, 1,2-Di-aminocyclohexan, 1,4-Di­ aminocyclohexan, 1,3-Diamino-2,2-dimethylpropan, 2,5-Diamino-2,5-dimethylhexan, 1,10-Diaminodecan, 1,4-Diaminobutan, 12-Di-aminododecan, Diamin aus Dimerfettsäure, 1,8-Diaminooctan, 1,8-Diamino-p-menthan, 1,5-Diaminopentan, 1,3-Di­ amino-2-propanol, 1,3-Diaminoadamantan, Phenylendiamin, Diaminobenzol und dergleichen.

Der abschließende, zu den Amidobetainen führende Schritt ist im Anschluß an die Amidierung eine Quaternisierung des tertiären Stickstoffatoms durch Alkylierung mit einer Halogenessigsäure oder einer entsprechenden C-Halogensulfonsäure, vorteilhafterweise mit Chlor- oder Bromessigsäure.

Setzt man anstelle der Halogenessigsäuren andere Halogencarbonsäuren ein, beispielsweise 3-Halogenpropionsäure, 4-Halogenbutansäure, 5-Halogenpentansäu­ re oder die entsprechenden höheren Homologen, so erhält man Verbindungen der allgemeinen Formel I, wobei p für einen Wert größer als 1 steht, beispielsweise 2, 3 oder 4. Entsprechendes gilt für den Einsatz anderer C-Halogensulfonsäuren.

Geeignete C-Halogensulfonsäuren sind beispielsweise 2-Chlorsulfonsäure oder 3-Chlorpropansulfonsäure. Die Sulfobetaine können beispielsweise auch durch Umsetzung mit Sultonen wie 1,4-Butansulton oder 1,3-Propansulton erhalten werden.

Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Amidobetaine und weiteren Verbindung der allgemeinen Formel I sind nicht auf den oben beispielhaft angegebenen Herstellungsweg beschränkt. Es können alle Amidobetaine und weiteren Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel I eingesetzt werden, unabhängig vom Herstellungsverfahren.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht m für 3 oder 4 und R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander für CH₃ oder CH₃-CH₂.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Hilfsstoff eine Verbindung der allgemeinen Formel I

A(-X[-CH₂]_p-ZY)_k (I),

eingesetzt, wobei A insbesondere für einen gegebenenfalls mit 1 bis 4, vorzugsweise 1 oder 2 OH-Gruppen substituierten, linearen oder verzweigten C_1-23-Alkyl- oder C_2-23-Alkenylrest oder für einen gegebenenfalls alkylsubstituierten C_6-24-Arylrest mit der Wertigkeit k, Z für SO₃⁻- oder COO⁻, Y für ein Proton, ein Metallion, insbesondere ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallion, oder ein Ammoniumion, p für einen Wert von 1 bis etwa 30 und X für einen Rest der allgemeinen Formel III

und E für einen Rest der allgemeinen Formel V

O-(CH₂-CH₂-O-)_nCH₂-CH₂-O (V)

steht. L steht beispielsweise für O oder NR³, wobei R³ insbesondere für H steht. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht L für NH.

Verbindungen dieser Art werden in der Regel als Amido- oder Esterether­ carbonsäuren oder -sulfonsäuren bezeichnet, der Einfachheit halber werden sie im folgenden lediglich Ethercarbonsäuren oder -sulfonsäuren genannt.

Ethercarbonsäuren der oben genannten Art lassen sich beispielsweise durch Umsetzung einer der bereits im Rahmen dieses Textes genannten Alkansäuren oder aromatischen Carbonsäuren, insbesondere einer der genannten Fettsäuren oder Fettsäureschnitte mit einem Diol (zum Monohydroxyester) oder einem primären oder sekundären Aminoalkohol (zum Amid, wobei die OH-Gruppe gegebenenfalls mit einer entsprechenden Schutzgruppe versehen sein kann), anschließender Ethoxylierung und abschließender Umsetzung mit einer Halogenalkansäure erhalten.

Geeignete Fettsäuren sind beispielsweise Capronsäure, Caprylsäure, Pelargon­ säure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Stearinsäure, Gadoleinsäure, Ölsäure und Behensäure.

Geeignete Diole sind beispielsweise 1,2-Ethandiol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol oder Diethylenglykol.

Geeignete Aminoalkohole sind beispielsweise Ethanolamin, Propanolamin, Butanolamin, Pentanolamin, Hexanolamin oder die N-Alkyl-, insbesondere die N-Methyl- oder N-Ethylderivate der oben genannten Aminoalkohole.

Vorzugsweise werden die Aminoalkohole so ausgewählt, daß q für einen Wert von 2 bis etwa 6, insbesondere für 2, 3 oder 4 steht.

Bevorzugt werden die Umsetzungsprodukte von Fettsäuren mit etwa 8 bis etwa 18 C-Atomen mit den genannten Aminoalkoholen zur Weiterverarbeitung eingesetzt, insbesondere die Amide, die aus natürlichen oder synthetisch hergestellten Fettsäuren und Fettsäureschnitten mit Aminoethanol erhältlich sind. Ganz besonders bevorzugt sind dabei die Monoethanolamide aus Kokosfettsäureschnitten, insbesondere den C_8-14-Fettsäureschnitten und Ethanolamin.

Die so erhältlichen Hydroxyester oder Hydroxyamide werden anschließend mit üblichen Techniken ethoxyliert und anschließend mit Halogencarbonsäuren umgesetzt oder durch Oxidation der endständigen OH-Gruppe zur Ethercarbonsäure umgesetzt.

Der Ethoxylierungsgrad sollte mindestens etwa 1 betragen, d. h., in der oben genannten allgemeinen Formel V kann n für der Wert 0 stehen. Die Obergrenze für n kann bei etwa 30 liegen, vorzugsweise jedoch bei etwa 25 oder darunter. Geeignet sind beispielsweise Alkylethercarbonsäuren, bei denen n für Werte von 5 bis 20 steht. Gute Ergebnisse lassen sich beispielsweise erzielen, wenn n für etwa 8 bis etwa 14, insbesondere 10, 11, 12 oder 13 steht.

Im Anschluß an die Ethoxylierung wird die erhaltene Verbindung vorzugsweise mit Chloressigsäure umgesetzt, um die Esterethercarbonsäure oder die Amidoethercar­ bonsäure oder die entsprechenden Sulfonsäuren zu erhalten.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann als Hilfsstoff eine Verbindung der bereits oben genannten allgemeinen Formel I eingesetzt werden, in der A insbesondere für einen gegebenenfalls mit 1 bis 4, vorzugsweise 0,1 oder 2 OH-Gruppen substituierten, linearen oder verzweigten C_1-24-Alkyl- oder C_2-24-Alkenylrest oder für einen gegebenenfalls alkylsubstituierten C_6-24-Arylrest mit der Wertigkeit k, Z für SO₃⁻- oder COO⁻, Y für ein Proton, ein Metallion, insbesondere ein Alkali- oder ein Erdalkalimetallion, oder ein Ammoniumion, p für einen Wert von 1 bis etwa 30 und X für einen Rest der allgemeinen Formel V

O-(CH₂-CH₂-O-)_nCH₂-CH₂-O (V)

steht.

Verbindungen der genannten Art werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Alkylethercarbonsäuren oder -sulfonsäuren bezeichnet.

Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Alkylethercarbonsäuren oder -sulfonsäuren lassen sich beispielsweise durch Ethoxylierung von cyclischen, linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten C_1-24-Alkoholen mit an­ schließender O-Alkylierung durch Halogenessigsäure oder C-Halogensulfonsäure erhalten.

Geeignete Alkohole sind beispielsweise die niederen C_1-7-Monoalkohole wie Methanol, Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, 1-Butanol, 2-Butanol, 2-Methylpro­ pan-2-ol, die isomeren Pentanole, Hexanole und Heptanole sowie Gemische aus zwei oder mehr davon. Ebenfalls geeignet sind entsprechende cyclische Alkohole wie Cyclobutanol, Cyclopentanol, Cyclohexanol oder Cycloheptanol, sowie Gemische aus zwei oder mehr davon. Geeignet sind auch Mischungen aus linearen und cyclischen Alkoholen.

Ebenfalls geeignet sind mehrwertige Alkohole, beispielsweise 1,2-Ethandiol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol, Diethylenglykol, Neopentylglykol, 1,4-Bishydroxyme­ thylcyclohexan, 2-Methyl-1,3-propandiol, 1,2,6-Hexantriol, Glycerin, Diglycerin, Polyglycerin, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Pentaerythrit, Sorbit, Formit, Methylglycosid, Dimerdiol, Trimertriol, Glucose, Alkylpolyglucoside, Di- und Polysaccharide. Alle genannten Alkohole können auch als EO- oder PO-Addukte verwendet werden. Polyethylen-, Polypropylen- und Polybutylenglykole, Cyclohexan­ diol, EO/PO-Blockpolymere (Pluronic bzw. Pluriol-Typen).

Entsprechend der Zahl der OH-Gruppen des eingesetzten mehrwertigen Alkohols steht k in der allgemeinen Formel I für einen Wert von 2 bis etwa 8.

Zur Herstellung der im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Alkylethercarbonsäuren ebenfalls geeignet sind lineare oder verzweigte C_8-24-Mo­ noalkohole, insbesondere die gesättigten Fettalkohole mit 8 bis 24 Koh­ lenstoffatomen, vorzugsweise 8 bis 22 Kohlenstoffatomen.

Als Beispiele für solche Fettalkohole, die großtechnisch beispielsweise durch Reduktion (Hydrierung) von Fettsäuremethylestern synthetisiert werden, seien genannt: 2-Ethylhexanol, Capronalkohol, Caprylalkohol, Pelargonalkohol, Caprin­ alkohol, Laurinalkohol, Myristinalkohol, Cetylalkohol, Stearylalkohol, Gadoleylalkohol und Behenylalkohol.

Die genannten Alkohole können in der Regel durch bekannte Ethoxylierungs­ techniken, beispielsweise durch alkalisch katalysierte Umsetzung des Alkohols mit Ethylenoxid, hergestellt werden.

Der Ethoxylierungsgrad sollte mindestens etwa 1 betragen, d. h., in der oben genannten allgemeinen Formel V kann n für der Wert 0 stehen. Die Obergrenze für n sollte bei etwa 30 liegen, vorzugsweise jedoch bei etwa 25 oder darunter. Geeignet sind beispielsweise Alkylethercarbonsäuren, bei denen n für Werte von 5 bis 20 steht. Gute Ergebnisse lassen sich beispielsweise erzielen, wenn n für etwa 8 bis etwa 14, insbesondere 10, 11, 12 oder 13 steht.

Der im Anschluß an die Ethoxylierung entstehende Etheralkohol kann beispielsweise mit Bromessigsäure oder mit Chloressigsäure zur Ethercarbonsäure umgesetzt werden.

Die oben angegebene Herstellungsweisen für Ester-, Amido- und Alkylether­ carbonsäuren hat rein beispielhaften Charakter, der Fachmann kennt weitere Darstellungswege. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist jede Ethercar­ bonsäure der allgemeinen Formel I, wobei X für einen Rest der oben genannten allgemeinen Formel III oder V steht, einsetzbar, unabhängig von ihrer Herstellungsweise.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann als Hilfsstoff eine Verbindung der bereits oben genannten allgemeinen Formel I werden, in der A insbesondere für einen gegebenenfalls mit 1 bis 4, vorzugsweise 1 oder 2 OH-Gruppen substituierten, linearen oder verzweigten C_1-24-Alkyl- oder C_2-24-Alkenylrest oder für einen gegebe­ nenfalls alkylsubstituierten C_6-24-Arylrest mit der Wertigkeit k, Z für SO₃⁻- oder COO⁻, Y für ein Proton, ein Metallion, insbesondere ein Alkali- oder ein Erdalkalimetallion, oder ein Ammoniumion, p für einen Wert von 1 bis etwa 30 und X für einen Rest der allgemeinen Formel IV

steht.

Vorzugsweise steht p für den Wert 1. Solche Verbindungen werden im folgenden Alkylbetaine genannt.

Die Alkylbetaine sind beispielsweise herstellbar, indem ein tertiäres Amin mit Halogenessigsäure oder C-Halogensulfonsäure umgesetzt wird. Als tertiäre Amine sind insbesondere Amine mit 1 bis etwa 24 C-Atomen geeignet, die in Abhängigkeit von der Zahl der C-Atome cyclisch, linear oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein können.

Geeignet sind beispielsweise Trimethylamin, Ethyldimethylamin, Propyldime­ thyl-1-amin und das 2-Isomere, Butyldimethyl-1- und -2-amin, die isomeren Pentyl- und Hexyldimethylamine sowie weitere gemischte tertiäre Amine wie Propylethyl­ methylamin, Diethylmethylamin und dergleichen.

Ebenfalls geeignet sind tertiäre Fettamine. Fettamine lassen sich beispielsweise durch Amidierung der oben genannten Fettsäuren mit Ammoniak, anschließender Umwandlung zum Nitril und Reduzierung zum Amin erzeugen. Die entsprechenden Techniken sind dem Fachmann bekannt. Durch Alkylierung der Fettamine mit bekannten Alkylierungsmitteln, beispielsweise Methyliodid, Ethyliodid, Propyliodid, Butyliodid, Dimethylsulfat oder Diethylsulfat, lassen sich entsprechende tertiäre Alkylamine herstellen. Die im Rahmen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung einsetzbaren Alkylbetaine lassen sich dann durch Alkylierung der tertiären Amine mittels Chlor- oder Bromessigsäure erhalten.

Vorzugsweise weisen die Alkylbetaine 1 bis etwa 16 C-Atome auf. Besonders geeignet ist beispielsweise Trimethylbetain.

Setzt man anstelle der Halogenessigsäure andere Halogencarbonsäuren ein, beispielsweise 3-Halogenpropionsäure, 4-Halogenbutansäure, 5-Halogenpentan­ säure oder die entsprechenden höheren Homologen, so erhält man Verbindungen der allgemeinen Formel I, bei denen p für einen Wert größer als 1 steht, beispielsweise 2, 3 oder 4.

Entsprechendes gilt beim Einsatz von C-Halogensulfonsäuren.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht k in der oben genannten allgemeinen Formel I für den Wert 1.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können als Hilfsstoff kationische Gruppen tragende Polymere oder kationische und anionische Gruppen tragende Polymere (zwitterionische Polymere) oder Polymere, die nur anionische Gruppen tragen und zumindest zu 2 bis 90 mol.-% aus Monomeren aufgebaut sind, die mindestens eine anionische Gruppe enthalten, eingesetzt werden, wobei die Polymeren ein Molekulargewicht M_n < 300 aufweisen.

Unter einer "kationischen Gruppe" sind protonierbare oder positiv geladene funktionelle Gruppen wie z. B. die Amino- oder quartäre Ammoniumfunktion zu verstehen. Unter einer "anionischen Gruppe" ist eine deprotonierbare funktionelle Gruppe bzw. deren Salz zu verstehen, beispielsweise die Carbonsäure-, Sulfonsäure- und Phosphonsäurefunktion.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können als Hilfsstoff kationische Gruppen tragende Polymere mit einem Molekulargewicht mit M_n < 300 eingesetzt werden, die zumindest zu 2 bis 90 mol.-%, vorzugsweise zu 5 bis 80 mol.-%, ins­ besondere zu 10 bis 60 mol.-% aus Monomeren aufgebaut sind, die mindestens eine kationische Gruppe enthalten.

Als Hilfsstoff können auch anionische Gruppen tragende Polymere mit einem Molekulargewicht mit M_n < 300 eingesetzt werden, die zumindest zu 2 bis 90 mol.-%, vorzugsweise 5-80 mol.-%, insbesondere 10-60 mol.-% aus Monomeren aufgebaut sind, die mindestens eine anionische Gruppe enthalten.

In einer weiteren bevorzugten Form der Erfindung können zwitterionische Polymere mit einem Molekulargewicht mit M_n < 300 als Hilfsstoff eingesetzt werden, die zu 2 bis 90 mol.-% aus anionischen und zu 2 bis 90 mol.-% aus kationischen, vorzugsweise zu 5 bis 80 mol.-% aus anionischen und 5 bis 80 mol.-% aus kationischen, insbesondere zu 10 bis 60 mol.-% aus anionischen und 10 bis 60 mol.-% aus kationischen Gruppen tragenden Monomeren aufgebaut sind, also sowohl kationische als auch anionische Gruppen enthalten.

Die erfindungsgemäß als Hilfsstoff einsetzbaren Polymeren können durch radika­ lische, kationische, anionische oder übergangsmetallkatalysierte Polymerisation, Polykondensation oder Polyaddition gewonnen werden, beispielsweise kann es sich um entsprechend funktionalisierte Polyester, Polyamide, Polyurethane, Proteine, Alkydharze oder Polyacrylate handeln. Die Polymeren können als Homo-, Co- oder Terpolymere aufgebaut sein.

Die kationischen oder anionischen Gruppen können auch in einer polymeranalogen Reaktion, z. B. durch Verseifung von Estergruppen oder Quaternisierung von terti­ ären Aminogruppen nachträglich eingeführt werden.

Geeignete Monomere zur Einführung einer kationischen Gruppe, die durch radikalische, kationische, anionische oder übergangsmetallkatalysierte Polyme­ risation polymerisierbar sind, sind beispielsweise Dimethylaminoethylmethacrylat, Dimethylaminopropylmethacrylamid, Dimethylaminoethylacrylat, Diethylaminoethyl­ methacrylat, Diallyldimethylammoniumchlorid (DADMAC), Diallyldiethyl­ ammoniumchlorid, Methacrylamidoprnpyltrimethylammoniumchlorid (MAPTAC) oder tert.-Butylaminoethylmethacrylat bzw. deren Quaternisierungsprodukte mit Reagenzien wie Methylchlorid, Ethylchlorid und Dimethylsulfat.

Beispiele für entsprechende, zur Einführung einer anionischen Gruppe geeignete Monomere sind Acrlysäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, 2-Acrylamido-2-methyl­ sulfonsäure (AMPS), Vinylphosphonsäure, Vinylsulfonsäure, Styrolsulfonsäure, 2-Sulfoethylmethacrylat oder Allylsulfonsäure bzw. deren Salze.

Geeignete neutrale Monomere sind beispielsweise: Derivate der Acrylsäure, Methacrylsäure und Cyanacrylsäure, z. B. Methylacrylat, Ethylacrylat, iso-Butylacry­ lat, 2-Ethylhexylacrylat, Hexandioldiacrylat, Tetraethylenglykoldiacrylat, Trirnethylol­ propantriacrylat, Acrylamid, N-Methylolacrylamid, Methylenbisacrylamid, tert.-Oc­ tylacrylamid oder N-Isobutoxymethylacrylamid, Vinylester wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylversatat oder Vinylstearat, Maleinsäureester wie Dibutylmaleinat oder Diethylmaleinat, Vinylether, Vinylchlorid, α-Olefine, Butadien, Styrol und Vinylpyrrolidon.

Beispiele für zur Einführung einer kationischen Gruppe geeignete Monomere, die durch Polyaddition polymerisierbar sind, sind: 2-(N,N-Dimethylamino)-ethylamin, N-Methyldiethanolamin, N-Methyldiiso-propanolamin, N-Ethyldiethanolamin, N-Ethyldiisopropanolamin, N,N'-bis-(2-hydroxyethyl)-perhydropyrazin, N,N',N''-Trime­ thyldiethylentriamin, N,N-Diethyl-aminoethanol, Dimethylolpropionsäuredimethyl­ aminopropylamid, Dimethylol-propionsäuretrimethylammoniumpropylamid, Ricinol­ säuredimethylaminopropylamid oder 9,10-Dihydroxystearinsäure-dimethylami­ nopropylamid bzw. deren quaternisierte Derivate.

Beispiele für entsprechende, zur Einführung einer anionischen Gruppe geeignete Monomere sind: Dimethylolpropionsäure oder 9,10-Dihydroxystearinsäure.

Beispiele für neutrale Monomere sind: Alkohole wie Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol, Decanol, Octadecanol, 2-Ethylhexanol, 2-Octanol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Trimethylenglykol, Tetramethylenglykol, Butylenglykol-2,3, Hexamethylendiol, Octamethylendiol, Neopentylglykol, 1,4-Bishydroxymethyl­ cyclohexan, Guerbetalkohol, 2-Methyl-1,3-Propandiol, Hexantriol-(1,2,6), Glycerin, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Pentaerythrit, Sorbit, Formit, Methylglycosid, Butylenglykol, die reduzierten Dimer- und Trimerfettsäuren oder die höheren Poly­ ethylen-, Polypropylen- und Polybutylenglykole, Polyisocyanate wie 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat, sowie beliebige Gemische dieser Isomeren (TDI), Diphenyl­ methandiisocyanate (MDI) Polyphenylpolymethylenpolyisocyanate wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung hergestellt werden oder Carbodiimidgruppen, Urethangruppen, Allophanatgruppen, Isocyan­ uratgruppen, Harnstoffgruppen oder Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate ("modifizierte Polyisocyanate"), insbesondere modifizierte Polyisocyanate, die sich aus 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat bzw. 4,4'- und/oder 2,4-Diphenylme­ thandiisocyanat ableiten, und Polyepoxide wie Bisphenol-A-diepoxyd.

Beispiele zur Einführung kationischer Gruppen geeigneter Monomere, die durch Polykondensation polymerisierbar sind, sind: Ornithin, Citrullin, Arginin, Lysin, Histidin, Tryptophan oder mono- und polyfunktionelle Amine wie z. B. Hexa­ methylendiamin, Ethylendiamin und Triethanolamin.

Als Beispiele für anionische Monomere seien genannt: Asparaginsäure, Glutamin­ säure, gesättigte, ungesättigte und verzweigte Fettsäuren, Adipinsäure, Dimethylol­ propionsäure, Dimerfettsäure, Phthalsäuren, Maleinsäure, Bernsteinsäure, Tri­ mellithsäure und Abietinsäure. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Hilfsstoff Polyasparaginsäure.

Beispiele für geeignete neutrale Monomere sind: Glycin, Alanin, Asparagin, Phenylalanin, Tyrosin, Prolin, Serin, Threonin, Cystein, Methionin, mono- und polyfunktionelle Alkohole, wie sie im Rahmen der Polyaddition beschrieben werden und 11-Aminoundecansäure.

Die aufgeführten Polymere können einer polymeranalogen Reaktion, und Nachver­ netzungsreaktionen unterzogen werden.

Besonders geeignet als Hilfsstoff in einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist ein Polymeres, erhältlich durch Polymerisation von Acrylsäure oder Methacrylsäure oder deren Gemisch mit mindestens einer ein quaternäres oder quaternisierbares N-Atom tragenden Verbindung.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Polymere ein Terpolymeres sein, das neben Carbonsäuregruppen und quaternären Aminogruppen noch Estergruppen trägt. Solche Polymeren lassen sich beispielsweise durch Copolymerisation geeigneter oben genannter Komponenten mit Estern von Carbon­ säuren mit mindestens einer radikalisch polymerisierbaren olefinisch ungesättigte Doppelbindung (neutrale Monomere) erhalten. Besonders geeignet und im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt ist ein Terpolymeres auf Basis von Estern der Acryl- oder Methacrylsäure mit linearen, monofunktionellen Alkoholen mit 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere die Ester der Acryl- oder Methacrylsäure mit Methanol, Ethanol, 1-Propanol, 1-Butanol oder 1-Pentanol.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Polymere ein Terpolymeres, erhältlich durch Copolymerisation von Ethylacrylat, Methacryl­ amidopropyltrimethylammoniumchlorid (MAPTAC) und Acrylsäure.

Das Polymere weist vorzugsweise ein Molekulargewicht (Mn) von etwa 300 bis etwa 100 000, insbesondere von etwa 500 bis etwa 50 000 auf, beispielsweise etwa 1000 bis etwa 10 000 oder mehr, beispielsweise etwa 20 000 bis etwa 30 000.

Die im Rahmen dieses Textes genannten und als Hilfsstoff geeigneten Verbindungen können grundsätzlich einzeln oder als Gemisch aus zwei oder mehr der genannten Verbindungen als Hilfsstoff eingesetzt werden.

Der Anteil des Hilfsstoffs an der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beträgt vorzugsweise etwa 0,1 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Vorteilhafterweise beträgt der Anteil des Hilfsstoffs etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-%, insbesondere etwa 0,1 bis etwa 6 oder etwa 3 Gew.-%. Gute Ergebnisse lassen sich beispielsweise in einem Bereich von etwa 0,15 bis etwa 2 Gew.-% erzielen, beispielsweise bei etwa 0,2, 0,3, 0,5, 0,7, 0,9 oder 1 Gew.-% oder etwas darüber, beispielsweise etwa 1,3, 1,5, oder 1,7 Gew.-%.

Wie weiter unten ausgeführt wird, kann der zum Erzielen einer bestimmten Wirkung im Hinblick auf die gewünschten Eigenschaften der Zusammensetzung erforderliche Anteil an Hilfsstoff bei der Anwesenheit bestimmter Zusatzstoffe höher liegen als dies bei einer Zusammensetzung ohne den entsprechenden Zusatzstoff der Fall wäre.

Neben dem aus einer oder mehreren der o.g. Komponenten bestehenden Hilfsstoff können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen noch einen oder mehrere Zusatzstoffe aufweisen. Die Zusatzstoffe dienen dem Einstellen bestimmter gewünschter Eigenschaften, die sich durch die Hilfsstoffe nicht oder nicht im gewünschten Maße erreichen lassen.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält die Zusatzstoffe vorzugsweise in einer Menge von etwa 0 bis etwa 79,95 Gew.-%, insbesondere etwa 5 bis etwa 60 Gew.-%, beispielsweise etwa 10 bis etwa 40 Gew.-%.

Als Zusatzstoffe gelten im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise Rheologiehilfsmittel, Lösemittel, Entschäumer, Beschleuniger, Füllstoffe, Trocken­ stoffe, Farbstoffe, Konservierungsmittel, Rostschutzmittel, Hydrophobierungsmittel oder Pigmente.

Als Rheologiehilfsmittel können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen Verbindungen enthalten, die das rheologische Verhalten der Zusammensetzung, wenn sie mit Wasser vermischt wird oder ist, beeinflussen, Beispiele für solche Rheologiehilfsmittel sind Thixotropiermittel oder Verflüssiger.

Gegebenenfalls können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zur Unter­ stützung der vollständigen Auflösung des Hilfsstoffs ein Lösemittel enthalten. Hierzu sind beispielsweise ein- oder zweiwertige Alkohole oder Etheralkohole mit bis zu etwa 8 C-Atomen geeignet. Bevorzugt sind zweiwertige Alkohole, beispielsweise Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Pentandiol, Hexandiol, Cyclohexandiol oder endgruppenverschlossene Etheralkohole wie Diethylenglykolmonomethylether oder Rizinusölethoxylate.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten die Lösemittel in Mengen von etwa 0 bis etwa 5 Gew.-%, insbesondere bis etwa 3 Gew.-%.

Da die erfindungsgemäß einzusetzenden Hilfsstoffe gegebenenfalls beim Einrühren der Zusammensetzung in Wasser zu Schaumbildung führen können, kann es in einigen Fällen notwendig sein, der Zusammensetzung zur Regulierung der Schaumbildung einen Entschäumer zuzusetzen. Als Entschäumer sind grundsätzlich alle üblichen Entschäumer, beispielsweise auf Silikonbasis oder auf Basis von Fettalkoholen, geeignet. Bevorzugt ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Einsatz von Agitan P 803 (Hersteller: Fa. Münzing Chemie) oder Silipur R 2971 (Hersteller: Fa. Aqualon).

Aufgrund der in der Regel geringen Einsatzmenge des Hilfsstoffs in der erfin­ dungsgemäßen Zusammensetzung wird, in der Regel kein Entschäumer oder nur eine geringe Menge benötigt.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält die Entschäumer daher in einer Menge von 0 Gew.-% bis zu etwa 5 Gew.-%, bevorzugt in einer Menge von bis zu etwa 2 Gew.-% oder darunter, beispielsweise etwa 0,5 oder 1 Gew.-%.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann weiterhin Beschleuniger als Zusatz­ stoffe enthalten.

Wenn für die erfindungsgemäße Zusammensetzung eine kurze Abbindezeit gefor­ dert wird, kann es vorteilhaft sein, wenn die Zusammensetzung bis zu etwa 10 Gew.-% Beschleuniger enthält. Als Beschleuniger eignen sich insbesondere viele anorganische Säuren und ihre Salze, insbesondere Schwefelsäure und ihre Salze. Eine besondere Stellung als Beschleuniger nimmt das Calciumsulfatdihydrat ein, welches in feiner Verteilung stark beschleunigend wirkt. Es wird angenommen, daß die beschleunigende Wirkung dieser Substanzen auf einer Erhöhung der Löslichkeit oder der Lösungsgeschwindigkeit des gebrannten Gipses oder auf einer Erhöhung der Keimbindungsgeschwindigkeit beruht.

Beschleuniger haben an der erfindungsgemäßen Zusammensetzung einen Anteil von etwa 0 bis etwa 10 Gew.-%, insbesondere etwa 0,5 bis etwa 7 Gew.-%.

Weitere Zusatzstoffe, die Bestandteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sein können, sind beispielsweise übliche Füll- und Zuschlagstoffe, die je nach Ver­ wendungszweck variieren. Dies sind zunächst mineralische und/oder anorganische Füllstoffe wie Sand, beispielsweise Gruben-, Fluß- oder Quarzsand, Glimmer, Vermiculite, Perlite, geblähter Ton, geschäumtes Glas, Diatomeenerde, Kies, Zement, Schlacke, Glas, Kieselgele, Sulfate, Oxide (z. B. Magnesiumoxid, Calci­ umoxid), Carbonate, z. B. Kalkstein, Kreide, Marmor, Dolomit, mineralische Recyclingstoffe, z. B. Ziegelsplitt, gemahlener Bauschutt, Glas- und Mineralfasern, Kunststoff-Fasern, Mikrohohlkugeln, organische Leichtfüllstoffe (z. B. Polystyrol­ schaum), Granulate (feingemahlen) aus Recyclinganlagen, Papierpulver, Holzspäne und -mehle, Kork, Korkmehl, Gummi und Gummiabfälle, Cellulosefasern und der­ gleichen.

Der Anteil der Füll- und Zuschlagstoffe an der erfindungsgemäßen Zusam­ mensetzung kann beispielsweise etwa 10 bis etwa 65 Gew.-% betragen.

Im Zusammenhang mit dem Einsatz von Füll- und Zuschlagstoffen muß gegebenen­ falls beachtet werden, daß zur Erzielung bestimmter gewünschter Eigenschaften ein Mehrbedarf an Hilfsstoff beim vorliegen bestimmter Füll- und Zuschlagstoffe in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung entstehen kann. Dieser Mehrbedarf bezieht sich auf einen Vergleich zwischen einer Kombination aus anorganischer, hydraulisch abbindender Verbindung und Hilfsstoff alleine, mit einer Kombination aus anorga­ nischer, hydraulisch abbindender Verbindung und Hilfsstoff sowie dem entsprechen­ den Zusatzstoff. Ein solcher Mehrbedarf kann insbesondere beim Einsatz ionischer und in Wasser wenigstens teilweise dissoziierender Verbindungen als Zusatzstoff entstehen.

Als weitere Zusatzstoffe können beispielsweise Trockenstoffe zugesetzt werden, wie sie üblicherweise in Anstrichstoffen, Firnissen und Druckfarben benutzt werden. Nach DIN 55901 (März 1988) versteht man hierunter in organischen Lösungs- und Bindemitteln lösliche Metallsalze organischer Säuren, die oxidativ trocknenden Erzeugnissen zugesetzt werden, um den Trocknungsprozeß zu beschleunigen. Diese Trockenstoffe gehören chemisch zu den Metallseifen und können sowohl in fester als auch in gelöster Form als sogenannte Sikkative vorliegen. Sie können aber auch in wasseremulgierbarer Form in Kombination mit Emulgatoren appliziert werden. Als Säurekomponente können beispielsweise aliphatische Carbonsäuren wie Octansäure oder Fettsäuren, Naphthensäuren und auch Harzsäuren eingesetzt werden. Als primäre Trockenstoffe, welche die Oxidation der Fettstoffe direkt beschleunigen, werden entsprechende Salze von Kobalt, Mangan oder Blei, vorzugsweise aber Kobalt oder Mangan eingesetzt. Als sekundäre Trockenstoffe, die allein keine katalytische Wirkung besitzen, jedoch in Kombination mit den vorgenannten Trockenstoffen synergistisch wirken, können Salze von Zink, Eisen, Calcium, Cer, Blei und Barium eingesetzt werden. Als koordinative Trockenstoffe können schließlich Salze von Zirkonium und Aluminium eingesetzt werden. Beispiele für handelsübliche Trockenstoffe sind die Handelsprodukte Additol VXM 6206 und 4940, Solingen, Cobalt 10, Leinölfirnis, Nuodex Cerium 6 und Zink 8, Alusec 591 und Nourydrier 973. Auf die vorgenannten Salze kann jedoch verzichtet werden, wenn die erfindungsgemäßen, wenigstens eine Carboxylgruppe enthaltenden Fettstoffe eingesetzt werden. Dann können anorganische Salze, beispielsweise Hydroxide, der vorgenannten Metalle eingesetzt werden, so daß sich die Trockenstoffe in situ bilden.

Üblicherweise werden die Trockenstoffe in Mengen von 0,01 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bezogen auf den Hilfsstoff, eingesetzt.

Weitere Bestandteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können benetzend wirkende Substanzen sein, die den Wasserbedarf herabsetzen und üblicherweise Verflüssiger genannt werden. Beispiele sind Alkylarylsulfonate, ligninsulfonsaure Salze oder Melaminharze. Eine Übersicht hierüber gibt beispielsweise der Artikel in "Zement, Kalk, Gips", Band 21, Seite 415 bis 419 (1968). Diese Verflüssiger werden üblicherweise in Mengen von O bis 10% der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hinzugefügt.

Auch eine Erhöhung des Wasserbedarfs der Zusammensetzung ist möglich durch Zusatz von flockend wirkenden Stoffen, beispielsweise Polyethylenoxiden, wie sie beispielsweise im GB-A-1049184 beschrieben sind. Diese Hilfsstoffe können in Mengen von 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, zugegeben werden.

Die Stabilisierung eines Breis aus Wasser und der erfindungsgemäßen Zusammen­ setzung, beispielsweise um eine Sedimentation oder Entmischung zu vermeiden, gelingt in der Regel durch Zusatz von verdickend wirkenden Chemikalien, beispiels­ weise Cellulose- und Stärkeethern oder Alginaten. Ebenfalls möglich ist der Einsatz quellfähiger Fasern. Diese Verdicker werden der erfindungsgemäßen Zusammenset­ zung in Mengen von 0 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, zugesetzt.

Weitere Zusatzstoffe in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können bekannte Verzögerer sein, die den Abbindevorgang verlangsamen. Zu ihnen gehören vor allem organische Säuren und ihre Salze sowie organische Kolloide, die z. B. auch als Abbauprodukte bei der Hydrolyse von hochmolekularen Naturstoffen, beispielsweise Eiweißstoffen, entstehen, aber auch Salze der Phosphorsäure oder der Borsäure. Auch Dextrine sowie Eibischwurzel kommen in Frage. Der Mecha­ nismus der Verzögerung ist verschieden. Höhermolekulare Kolloide verlängern die Induktionsperiode, da sie Keimgifte sind; andere Verzögerer verlangsamen die Lösungsgeschwindigkeit des Halbhydrats und das Wachstum der Dihydrat-Kristalle. Eine Verzögerung von Anhydrid II ist meist nicht von praktischem Interesse, da dieser bereits langsam genug in Dihydrat übergeht und immer beschleunigt werden muß. Der Anteil dieser Komponente in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kann 0 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, ausmachen.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann weiterhin beispielsweise Hydropho­ bierungsmittel enthalten, insbesondere Hydrophobierungsmittel auf fettchemischer Basis. Hierzu wird ausdrücklich auf die in der WO 97/08112 offenbarten Komponen­ ten verwiesen, die als Hydrophobierungsmittel auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält die Hydrophobierungsmittel in einer Menge von etwa 0 bis etwa 5 Gew.-%, insbesondere bis etwa 3 Gew.-%, bei­ spielsweise etwa 0,1, 0,5, 1, 1,5 oder 2 Gew.-%.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von hydraulisch abbindenden Zusammensetzungen, bei dem eine hydraulisch ab­ bindende, anorganische Verbindung und ein erfindungsgemäßer Hilfsstoff und gege­ benenfalls weitere Zusatzstoffe vermischt werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn als hydraulisch abbindende, anorganische Verbindung Gips eingesetzt wird.

Der Hilfsstoff läßt sich mit der hydraulisch abbindenden, anorganischen Verbindung und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen auf verschiedene Weise vermischen. Hier kommt zunächst die sogenannte einkomponentige Variante in Betracht, bei der die fertige Zusammensetzung die hydraulisch abbindende, anorganische Verbindung, den Hilfsstoff sowie gegebenenfalls die weiteren Zusatzstoffe enthält. Der Anwender muß nur noch Wasser hinzufügen, so daß diese Variante besonders bevorzugt ist. Die Hilfsstoffe können entweder rein physikalisch mit der pulverisierten hydraulisch abbindenden anorganischen Verbindung und gegebenenfalls den weiteren Zusatzstoffen vermengt werden.

Alternativ bietet sich natürlich auch eine zweikomponentige Variante vor Ort an, bei der die hydraulisch abbindende, anorganische Verbindung mit Wasser, und vor der Wasserzugabe, nachher oder gleichzeitig mit dem Hilfsstoff und gegebenenfalls den weiteren Zusatzstoffen vermischt wird.

Die Menge des eingesetzten Wassers bei der Zubereitung der hydraulisch abbinden­ den Zusammensetzungen hängt, wie dem Fachmann bekannt, von der Art des eingesetzten Ausgangsmaterials ab. Zur Erzielung eines fließfähigen Breis von gleicher Konsistenz benötigt beispielsweise ein Drehofen-β-Gips mehr als ein Ko­ chergips, dieser mehr als ein Mehrphasengips und dieser wiederum mehr als ein Autoklavengips. Die Wassermenge hat darüber hinaus auch einen wesentlichen Ein­ fluß sowohl auf das Raumgewicht wie auch auf die Festigkeit des entstehenden Gipsprodukts. α-Gipse, die mit ganz geringen Mengen Wasser formbar sind, ergeben hier ohne spezielle Maßnahmen Gipsprodukte von hohem Raumgewicht und hoher Festigkeit. β-Gipse und Mehrphasengipse benötigen für eine fließfähige Konsistenz mehr Wasser als α-Gipse. Sie ergeben deshalb Gipsprodukte mittlerer Festigkeit und höherer Elastizität bei geringeren Raumgewichten, wie sie in der Bauindustrie häufig verwendet werden. Zur Herstellung von Leicht- oder Porengips können neben den bereits genannten Möglichkeiten zum Einbringen von groben Poren z. B. Wasserstoffperoxid (O₂-Entwicklung) oder verdünnte Säuren und Carbo­ nate (CO₂-Entwicklung) zugegeben werden.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft schließlich auch noch die Verwendung einer Verbindung der allgemeinen Formel I oder eines Polymeren mit einem Molekulargewicht (M_n) von mindestens 300, das mindestens eine kationische Gruppe oder mindestens eine anionische Gruppe oder beides aufweist, oder eines Gemischs aus zwei oder mehr davon, als Hilfsstoff in hydraulisch abbindenden Zu­ sammensetzungen, insbesondere in hydraulisch abbindenden Zusammensetzun­ gen, die als hydraulisch abbindende, anorganische Verbindung Gips enthalten.

Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, die erfindungs­ gemäßen Zusammensetzungen für die Herstellung von Formkörpern, insbesondere von Gipsprodukten, einzusetzen.

Unter Formkörpern werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise die sogenannten vorgefertigten Gipsbauteile verstanden, die in Form von Gips­ kartonplatten, Gipswandbauplatten, Gipsdeckenplatten und Trockenestrichplatten in der Bauindustrie vielfache Verwendung finden. Eine Übersicht gibt hierüber Ull­ manns Enzyklopädie der technischen Chemie, Band 12, Seite 307 (1976). Weiterhin können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in Form von Spachtelmassen und Putzmassen, beispielsweise Putzgips, eingesetzt werden und hierbei beispiels­ weise bei der Weiterverarbeitung zu Maschinenputzgipsen und Fertigputzgipsen. Schließlich können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auch für Fußbo­ denestriche, Strebstreckendämme im Bergbau und, wenn diese beispielsweise auf α-Gips basieren, als Hartformenmaterial in der Dachziegelindustrie, in Metall­ gießereien und in der Dentaltechnik eingesetzt werden. Eine Übersicht hierüber gibt Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Band 12, Seite 308 f. (1976).

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung oder einer erfindungsgemäß hergestellten Zusammensetzung zur Herstellung von Formkörpern, Bau-, Putz- oder Spachtelmas­ sen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Formkörper, hergestellt unter Verwen­ dung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung oder einer erfindungsgemäß hergestellten Zusammensetzung.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend durch Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Alle folgenden Prozentangaben sind in Gew.-%, bezogen auf die gesamte Zusammensetzung (ohne Wasser), soweit nichts anderes angegeben ist.

Beispiele

Die Messungen von Abbindegeschwindigkeit, Wasseraufnahmevermögen und Druckfestigkeit wurden wie folgt durchgeführt:
50 ml Wasser wurden jeweils mit dem in den folgenden Tabellen angegebenen Hilfsstoff und gegebenenfalls weiteren angegebenen Zusatzstoffen versetzt. Dann wurde unter kräftigem Rühren 150 g Gips (CaSO₄ × 0,5 H₂O) der Marke Raddichem 27 (Hersteller Rethmann Lippewerk Recycling GmbH, Dichte 2,75 g/cm³, Schüttdichte 1100 g/l) zugegeben. Nachdem die Mischung homogen war, wurde in einer Aluminiumschale von 95 mm ∅ ein Prüfkörper gegossen und die Abbindege­ schwindigkeit gemessen.

Nach 4 Tagen Lagerung an Raumluft und 4 Tagen Trocknen bei 40°C im Umlufttrockenschrank wurde die Wasseraufnahme bestimmt. Hierzu wurde ein KARSTEN-Röhrchen auf den Prüfkörper geklebt und bis zur Null-Marke mit VE-Wasser (vollentsalzt) gefüllt. Nach 24 h wurde die Abnahme des Wasserstandes abgelesen.

Zur Messung der Druckfestigkeit wurde ein Prüfkörper aus einer Gipsmischung mit der jeweils angegebenen Menge an Hilfsstoff für die in Tabelle 1 angegebene Zeit in Wasser gelegt und anschließend bei 40°C getrocknet. Die Druckfestigkeit wurde nach DIN 1168 in N/mm² gemessen.
Abkürzungen:üN = über Nacht
APB = Amidopropylbetain.

Beispiel 1 Messung des Rückgangs der Anfangsdruckfestigkeit von Prüfkörpern [N/mm²] bei jeweils gleicher Konsistenz

Tabelle 1

Rückgang der Anfangsdruckfestigkeit [N/mm²]

Beispiel 2 Messung des Einflusses der Menge an Hilfsstoff auf Abbindezeit, Entschäumermenge und eingesetzte Beschleunigermenge

Tabelle 2

Einfluß der Menge an Hilfsstoff auf Abbindezeit, Entschäumermenge und Beschleunigermenge

Beispiel 3 Messung des Einflusses verschiedener Hilfsstoffe auf Wasseraufnahme und Abbindezeit ohne Beschleuniger

Tabelle 3

Einfluß verschiedener Hilfsstoffe auf Wasseraufnahme und Abbindezeit ohne Beschleuniger

Beispiel 4 Messung des Einflusses verschiedener Hilfsstoffe auf Wasseraufnahme und Abbindezeit mit Beschleuniger (5 Gew.-% Calciumsulfat-Dihydrat)

Tabelle 4

Einfluß verschiedener Hilfsstoffe auf Wasseraufnahme und Abbindezeit mit Beschleuniger (5 Gew.-% Calciumsulfat-Dihydrat)

Claims (17)

1. Hydraulisch abbindende Zusammensetzung, enthaltend von 20 bis 99,9 Gew.-% einer hydraulisch abbindenden, anorganischen Substanz, 0 bis 79,95 Gew.-% Zusatzstoffe und 0,05 bis 30 Gew.-% eines Hilfsstoffs, wobei als Hilfsstoff

• a) mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel
  A(-X[-CH₂]_p-ZY)_k (I),
  wobei A für einen gegebenenfalls mit 1 bis 4 OH-Gruppen substituier­ ten linearen oder verzweigten C_1-24-Alkyl- oder C_2-24-Alkenylrest oder für einen gegebenenfalls alkylsubstituierten C_6-24-Arylrest mit der Wer­ tigkeit k, Z für SO₃⁻ oder COO⁻, Y für ein Proton, ein Metallion oder ein Ammoniumion, p für einen Wert von 1 bis 30 und X jeweils für unabhängig voneinander gleiche oder unterschiedliche Reste
  steht, wobei E für
  O-(CH₂-CH₂-O-)_nCH₂-CH₂-O (V)
  steht, n für eine Zahl von 0 bis 30, m für eine Zahl von 2 bis 8, k für eine Zahl von 1 bis 4, q für eine Zahl von 1 bis 10, L für O, S oder NR³, R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander für gleiche oder ver­ schiedene, lineare oder verzweigte C_1-12-Alkylreste und R³ für H oder einen linearen oder verzweigten C_1-12-Alkylrest stehen oder
• b) ein Polymeres mit einem Molekulargewicht (M_n) von mindestens 300, das mindestens eine kationische Gruppe oder mindestens eine kationische Gruppe und eine anionische Gruppe aufweist, oder das nur anionische Gruppen trägt und zumindest zu 2 bis 90 mol.-% aus Monomeren aufgebaut ist, die mindestens eine anionische Gruppe enthalten, oder ein Gemisch aus zwei oder mehr davon, oder ein Gemisch aus a) und b), enthalten ist.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß n für eine Zahl von 5 bis 20 steht.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß m für eine Zahl von 2 bis 6 steht.

4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander für CH₃ oder CH₃-CH₂ stehen.

5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß k für 1 steht.

6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß L für NH steht.

7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß q für 2, 3 oder 4 steht.

8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Polymere ein durch Polymerisation von Acrylsäure oder Methacrylsäure oder deren Gemisch mit mindestens einer ein quaternäres oder quaternisierbares N-Atom tragenden Verbindung erhältliches Copolymeres ist.

9. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Polymere ein Terpolymeres, erhältlich durch Copoly­ merisation von Butylacrylat, Acrylsäuredimethylaminopropylamid und Acrylsäure ist.

10. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Zusatzstoff mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Rheologiehilfsmittel, Lösemittel, Entschäumer, Beschleuniger, Füllstoff, Trockenstoff, Farbstoff, Konservierungsmittel, Rostschutzmittel, Hydrophobierungsmittel oder Pigment, oder ein Gemisch aus zwei oder mehr davon, enthalten ist.

11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, daß als hydraulisch abbindende, anorganische Substanz Gips enthalten ist.

12. Verfahren zur Herstellung von hydraulisch abbindenden Zusammensetzungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulisch abbindende, anorganische Ver­ bindung und ein Hilfsstoff gemäß Anspruch 1 und gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe vermischt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als hydraulisch abbindende, anorganische Zusammensetzung Gips eingesetzt wird.

14. Verwendung einer Verbindung der allgemeinen Formel I gemäß Anspruch 1 oder eines Polymeren mit einem Molekulargewicht (M_n) von mindestens 300, das mindestens eine kationische Gruppe oder mindestens eine anionische und eine kationische Gruppe aufweist, oder eines Gemischs aus zwei oder mehr davon, als Hilfsstoff in hydraulisch abbindenden Zusammensetzungen.

15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulisch abbindende Zusammensetzung Gips enthält.

16. Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 oder einer gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13 hergestellten Zusammensetzung zur Herstellung von Formkörpern, Bau-, Putz- oder Spachtelmassen.

17. Formkörper, hergestellt unter Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 oder einer gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13 hergestellten Zusammensetzung.