BR112018071721B1 - CURABLE FLUID PASTE, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, GYPSUM BOARD AND METHOD FOR PRODUCING SAID BOARD - Google Patents

Abstract

Trata-se de uma pasta fluida de gesso que inclui água, um componente hidráulico que inclui hemi-hidrato de sulfato de cálcio e um dispersante de policarboxilato linear. O dispersante aniônico de policarboxilato linear inclui uma primeira unidade de repetição monomérica e uma segunda unidade de repetição monomérica. A primeira unidade de repetição do dispersante de policarboxilato linear é uma unidade de repetição de ácido carboxílico insaturado olefínico ou um sal do mesmo. A segunda unidade de repetição do dispersante de policarboxilato linear é um sulfonato de vinila. A pasta fluida pode ser transformada em um painel de gesso. Também são revelados os métodos para a produção de uma pasta fluida de gesso e de um painel de gesso.It is a gypsum slurry that includes water, a hydraulic component that includes calcium sulfate hemihydrate and a linear polycarboxylate dispersant. The anionic linear polycarboxylate dispersant includes a first monomeric repeat unit and a second monomeric repeat unit. The first repeating unit of the linear polycarboxylate dispersant is an olefinic unsaturated carboxylic acid repeating unit or a salt thereof. The second repeating unit of the linear polycarboxylate dispersant is a vinyl sulfonate. The slurry can be made into a plaster panel. Methods for producing a gypsum slurry and a gypsum panel are also disclosed.

Description

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF INVENTION

[0001] Esta invenção refere-se a um método e a uma composição para preparar produtos que contém gesso enrijecido, por exemplo, placas de gesso, placas de compósito de gesso reforçadas, argamassas, materiais usináveis, materiais de tratamento de junção e azulejos acústicos, e métodos e composições para produzi- los. Mais particularmente, a invenção refere-se a esses produtos que contêm gesso enrijecidos produzidos por meio do emprego de um ou mais policarboxilatos lineares como dispersante. Isso também é adequado para melhorar as dispersões de fontes de estuque com elevado teor de argila.[0001] This invention relates to a method and a composition for preparing products containing hardened gypsum, for example, gypsum boards, reinforced gypsum composite boards, mortars, machinable materials, joint treatment materials and acoustic tiles , and methods and compositions for producing them. More particularly, the invention relates to those products containing hardened gypsum produced by employing one or more linear polycarboxylates as a dispersant. This is also suitable for improving dispersions from high clay stucco sources.

ANTECEDENTESBACKGROUND

[0002] Muitos produtos úteis bem conhecidos contêm gesso enrijecido (di-hidrato de sulfato de cálcio) como um componente significativo e, frequentemente, o principal. Por exemplo, o gesso enrijecido é o principal componente das placas de gesso com face de papel utilizadas, tipicamente, na construção de paredes de placas de gesso de paredes e tetos internos de edifícios (ver, por exemplo, a Patente U.S. N° 4.009.062 e 2.985.219). O mesmo também é o principal componente de placas e produtos de compósitos de fibra de gesso/celulose, como descrito na Patente U.S. N° 5.320.677. Os produtos que preenchem e suavizam as juntas entre as bordas das placas de gesso geralmente contêm grandes quantidades de gesso (ver, por exemplo, a Patente U.S. N° 3.297.601). As placas acústicas úteis em tetos suspensos podem conter percentagens significativas de gesso enrijecido, como descrito, por exemplo, na Patente U.S. N° 5.395.438 e 3.246.063. Argamassas tradicionais em geral, por exemplo, para uso na criação de paredes internas de prédios revestidas com gesso, geralmente dependem principalmente da formação de gesso enrijecido. Muitos materiais especiais, como um material útil para modelagem e fabricação de moldes que podem ser usinados com precisão, conforme descrito na Patente U.S. N° 5.534.059, contêm grandes quantidades de gesso.[0002] Many well-known useful products contain hardened gypsum (calcium sulfate dihydrate) as a significant and often the main component. For example, hardened gypsum is the main component of paper-faced gypsum boards typically used in the construction of gypsum board walls and interior ceilings of buildings (see, for example, U.S. Patent No. 4,009. 062 and 2,985,219). It is also the main component of gypsum fiber/cellulose composite boards and products, as described in U.S. Patent No. 5,320,677. Products that fill and smooth the joints between the edges of plasterboard generally contain large amounts of gypsum (see, for example, U.S. Patent No. 3,297,601). Acoustic panels useful in suspended ceilings may contain significant percentages of hardened plaster, as described, for example, in U.S. Patent Nos. 5,395,438 and 3,246,063. Traditional mortars in general, for example for use in creating plaster-coated interior walls of buildings, generally rely primarily on the formation of hardened plaster. Many specialty materials, such as a material useful for modeling and making molds that can be precisely machined, as described in U.S. Patent No. 5,534,059, contain large amounts of gypsum.

[0003] A maioria desses produtos que contêm gesso é preparada formando-se uma mistura de gesso calcinado (hemi-hidrato de sulfato de cálcio e/ou anidrido de sulfato de cálcio) e água (e outros componentes, conforme apropriado), moldando-se a mistura em um molde conformado de maneira desejada ou sobre uma superfície, e permitindo-se que a mistura endureça para formar gesso enrijecido (isto é, reidratado) pela reação do gesso calcinado com a água para formar uma matriz de gesso hidratado cristalino (di-hidrato de sulfato de cálcio). A isso se segue, geralmente, um aquecimento moderado para eliminar a água ociosa restante (não reagida) para a produção de um produto seco. É a hidratação desejada do gesso calcinado que permite a formação de uma matriz interligada de cristais de gesso enrijecido, conferindo, assim, resistência à estrutura de gesso no produto que contém gesso.[0003] Most of these gypsum-containing products are prepared by forming a mixture of calcined gypsum (calcium sulfate hemihydrate and/or calcium sulfate anhydride) and water (and other components, as appropriate), molding it. mixing in a desired shaped mold or on a surface, and allowing the mixture to harden to form hardened (i.e., rehydrated) gypsum by reacting the calcined gypsum with water to form a crystalline hydrated gypsum matrix ( calcium sulfate dihydrate). This is generally followed by moderate heating to eliminate remaining idle (unreacted) water to produce a dry product. It is the desired hydration of the calcined gypsum that allows the formation of an interconnected matrix of hardened gypsum crystals, thus providing strength to the gypsum structure in the gypsum-containing product.

[0004] Todos os produtos que contêm gesso descritos acima podem ser beneficiados se a resistência de suas estruturas cristalinas de gesso enrijecido componentes fossem aumentadas a fim de torná-las mais resistentes às tensões que eles podem ocorrer durante o uso.[0004] All of the gypsum-containing products described above could benefit if the strength of their component hardened gypsum crystalline structures were increased in order to make them more resistant to the stresses that they may occur during use.

[0005] Para a produção de painéis de papel de parede, é usada uma pasta fluida, incluindo hemi-hidrato de sulfato de cálcio e água, para formar o núcleo e é continuamente depositada em uma folha de cobertura de papel que se move abaixo de um misturador. Uma segunda folha de cobertura de papel é aplicada por cima e o conjunto resultante é conformado em formato de painel. O hemi-hidrato de sulfato de cálcio reage com uma quantidade suficiente de água para converter o hemi- hidrato em uma matriz de cristais de di-hidrato de sulfato de cálcio interligada, fazendo com que a mesma se enrijeça e se torne firme. A tira contínua assim formada é transportada em uma correia até que o gesso calcinado se enrijeça, e a tira é, depois disso, cortada para formar placas de comprimento desejado, sendo que essas placas são transportadas através de um forno de secagem para remover o excesso de umidade. Visto que cada uma dessas etapas demora apenas alguns minutos, pequenas alterações em qualquer uma das etapas do processo podem tornar o processo de fabricação extremamente insuficiente.[0005] For the production of wallpaper panels, a slurry including calcium sulfate hemihydrate and water is used to form the core and is continuously deposited on a paper cover sheet that moves below a mixer. A second sheet of paper covering is applied on top and the resulting assembly is shaped into a panel. Calcium sulfate hemihydrate reacts with a sufficient amount of water to convert the hemihydrate into a matrix of interconnected calcium sulfate dihydrate crystals, causing it to harden and become firm. The continuous strip thus formed is conveyed on a belt until the calcined gypsum hardens, and the strip is thereafter cut to form slabs of desired length, these slabs being conveyed through a drying oven to remove excess. of humidity. Since each of these steps only takes a few minutes, small changes to any of the process steps can make the manufacturing process extremely insufficient.

[0006] A quantidade de água adicionada para formar a pasta fluida é excessiva em relação à necessária para completar a reação de hidratação. Parte da água que é adicionada à pasta fluida é usada para hidratar o gesso calcinado, também conhecido como hemi-hidrato de sulfato de cálcio, para formar uma matriz interligada de cristais de di-hidrato de sulfato de cálcio. O excesso de água fornece à pasta fluida fluidez suficiente para que flua para fora do misturador sobre o material de faceamento que deve ser conformado até atingir uma largura e um espessura adequadas. Enquanto o produto estiver molhado, o mesmo é muito pesado para ser movido e é relativamente frágil. O excesso de água é removido do painel por evaporação. Se for permitido que o excesso de água evapore à temperatura ambiente, uma grande quantidade de espaço será necessária para que o papel de parede seja empilhado e armazenado, enquanto permite-se que o mesmo seque em contato com o ar ou que tenha um transportador longo o suficiente para fornecer um tempo de secagem adequado. Até que a placa esteja rígida e relativamente seca, a mesma é um pouco frágil e, por isso, precisa ser protegida contra esmagamento ou outros danos.[0006] The amount of water added to form the fluid paste is excessive in relation to that necessary to complete the hydration reaction. Some of the water that is added to the slurry is used to hydrate the calcined gypsum, also known as calcium sulfate hemihydrate, to form an interlocking matrix of calcium sulfate dihydrate crystals. The excess water provides the slurry with sufficient fluidity so that it flows out of the mixer onto the facing material, which must be formed until it reaches a suitable width and thickness. While the product is wet, it is too heavy to move and is relatively fragile. Excess water is removed from the panel by evaporation. If excess water is allowed to evaporate at room temperature, a large amount of space will be required for the wallpaper to be stacked and stored whilst allowing it to dry in air or on a long conveyor. enough to provide adequate drying time. Until the board is rigid and relatively dry, it is somewhat fragile and therefore needs to be protected from crushing or other damage.

[0007] Para secar as placas em um período de tempo relativamente curto, o produto de papel de parede geralmente é seco evaporando-se a água excedente a temperaturas elevadas, por exemplo, em um forno ou fornalha. São relativamente dispendiosas a construção e a operação do forno em temperaturas elevadas, particularmente quando o custo de combustíveis fósseis aumenta. Pode-se obter uma redução nos custos de produção pela redução da quantidade de excesso de água presente nas placas de gesso enrijecido que é posteriormente removido por evaporação.[0007] To dry the boards in a relatively short period of time, the wallpaper product is generally dried by evaporating excess water at elevated temperatures, for example in an oven or furnace. Furnace construction and operation at high temperatures are relatively expensive, particularly as the cost of fossil fuels increases. A reduction in production costs can be achieved by reducing the amount of excess water present in hardened plasterboards, which is subsequently removed by evaporation.

[0008] Outra razão para diminuir a quantidade de água é que a resistência dos produtos de gesso é inversamente proporcional à quantidade de água usada em sua fabricação, especialmente em pastas fluidas de densidade total. À medida que o excesso de água evapora, deixa espaços vazios na matriz que já foram ocupados pela água. Quando grandes quantidades de água são usadas para fluidizar a pasta fluida, espaços vazios maiores e em maior quantidade permanecem no produto quando o mesmo estiver completamente seco. Esses espaços vazios diminuem a densidade e a resistência do produto no produto final.[0008] Another reason to reduce the amount of water is that the strength of gypsum products is inversely proportional to the amount of water used in their manufacture, especially in full density fluid pastes. As excess water evaporates, it leaves empty spaces in the matrix that have already been occupied by water. When large amounts of water are used to fluidize the slurry, larger and more voids remain in the product when it is completely dry. These voids decrease the density and strength of the product in the final product.

[0009] Os dispersantes são conhecidos por serem usados com gesso para auxiliar a fluidização da mistura de água e hemi-hidrato de sulfato de cálcio, de modo que seja necessário menos água para produzir pasta fluida fluidificável.[0009] Dispersants are known to be used with gypsum to aid the fluidization of the mixture of water and calcium sulfate hemihydrate, so that less water is required to produce fluidizable slurry.

[0010] Atualmente, existem duas opções comerciais principais para dispersantes de pasta fluida de gesso. 1) Dispersantes de sulfonato de polinaftaleno e 2) policarboxilatos ramificados.[0010] Currently, there are two main commercial options for gypsum slurry dispersants. 1) Polynaphthalene sulfonate dispersants and 2) branched polycarboxylates.

[0011] Os dispersantes de sulfonato de polinaftaleno são bem conhecidos e relativamente mais baratos, mas têm eficácia limitada. O sulfonato de polinaftaleno tem boa compatibilidade com o amido, agentes espumantes e argilas. Um processo de produção de sulfonatos de polinaftaleno inclui as seguintes etapas de reação: sulfonação de naftaleno com ácido sulfúrico que produz ácido b-naftaleno- sulfônico, condensação de ácido b-naftaleno-sulfônico com formaldeído que produz de ácido polimetileno-naftaleno-sulfônico e neutralização de ácido polimetileno- naftaleno-sulfônico com hidróxido de sódio ou outro hidróxido. Dependendo das condições de reação, obtêm-se produtos com características diferentes.[0011] Polynaphthalene sulfonate dispersants are well known and relatively cheaper, but have limited effectiveness. Polynaphthalene sulfonate has good compatibility with starch, foaming agents and clays. A process for producing polynaphthalene sulfonates includes the following reaction steps: sulfonation of naphthalene with sulfuric acid which produces b-naphthalene sulfonic acid, condensation of b-naphthalene sulfonic acid with formaldehyde which produces polymethylene naphthalene sulfonic acid and neutralization of polymethylene-naphthalene-sulfonic acid with sodium hydroxide or other hydroxide. Depending on the reaction conditions, products with different characteristics are obtained.

[0012] O documento US 4.460.720 de Gaidis et al revela uma mistura por adição de cimento superplastificante para composições baseadas em Portland formadas a partir de um poliacrilato de metal alcalino de baixo peso molecular em combinação com um sulfonato de polinaftaleno-formaldeído de metal alcalino ou alcalinoterroso ou um lignossulfonato de metal alcalino ou um lignossulfonato de metal alcalinoterroso ou misturas dos mesmos.[0012] US 4,460,720 to Gaidis et al discloses a superplasticizing cement addition mixture for Portland-based compositions formed from a low molecular weight alkali metal polyacrylate in combination with a metal polynaphthalene-formaldehyde sulfonate alkaline or alkaline earth metal or an alkali metal lignosulfonate or an alkaline earth metal lignosulfonate or mixtures thereof.

[0013] O documento US 5.718.759 revela a adição de silicatos a misturas de gesso e cimento beta-calcinados. Nos exemplos, os lignossulfatos ou sulfonatos de polinaftaleno são utilizados como agentes redutores de água. Acredita-se que a adição de materiais pozolânicos, incluindo silicatos, reduz a expansão devido à formação de etringita. A composição é sugerida para uso em materiais de construção, como placas de apoio, camadas de piso, materiais de remendo de estradas, materiais de combate a incêndio e placas de fibra.[0013] Document US 5,718,759 discloses the addition of silicates to beta-calcined gypsum and cement mixtures. In the examples, lignosulfates or polynaphthalene sulfonates are used as water reducing agents. The addition of pozzolanic materials, including silicates, is believed to reduce expansion due to the formation of ettringite. The composition is suggested for use in construction materials such as backer boards, flooring layers, road patching materials, firefighting materials, and fiberboard.

[0014] Os policarboxilatos ramificados são dispersantes mais caros e mais eficazes. No entanto, eles são menos eficazes para estuques com argila. Além disso, os policarboxilatos ramificados podem reduzir a resistência da placa e são ativos à superfície e podem interferir com o agente espumante. Além disso, devido às cadeias laterais dos policarboxilatos ramificados, os mesmos não podem ser misturados com o sulfonato de polinaftaleno. O documento US 7.767.019, de Liu et al revela modalidades de policarboxilatos ramificados.[0014] Branched polycarboxylates are more expensive and more effective dispersants. However, they are less effective for clay plasters. Additionally, branched polycarboxylates can reduce board strength and are surface active and can interfere with the foaming agent. Furthermore, due to the side chains of branched polycarboxylates, they cannot be mixed with polynaphthalene sulfonate. Document US 7,767,019, by Liu et al discloses modalities of branched polycarboxylates.

[0015] Assim, existe uma contínua necessidade de produtos que contêm gesso enrijecido novos e melhores, e por composições e métodos para produzi-los e que resolvam, evitem ou minimizem os problemas mencionados acima. Existe uma necessidade na técnica de reduzir a dosagem de dispersantes utilizados na pasta fluida de gesso enquanto se mantém a fluidez da pasta fluida. A redução do uso de dispersantes resultaria em economia de custos despendidos com o dispersante.[0015] Thus, there is a continuing need for new and better hardened plaster-containing products, and for compositions and methods to produce them that solve, avoid or minimize the problems mentioned above. There is a need in the art to reduce the dosage of dispersants used in the gypsum slurry while maintaining the fluidity of the slurry. Reducing the use of dispersants would result in savings in costs spent on the dispersant.

SUMARIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[0016] Como uma alternativa aos produtos acima mencionados que contêm gesso e superdispersantes de policarboxilato ramificado, a presente invenção fornece produtos e composições que contêm gesso e dispersantes à base de policarboxilato linear. Esses dispersantes são eficazes para dispersar pastas fluidas de gesso. Ao contrário dos superdispersantes de policarboxilato ramificado comerciais, os policarboxilatos lineares evitam os problemas associados às cadeias laterais dos policarboxilatos ramificados e são mais semelhantes aos sulfonatos de polinaftaleno.[0016] As an alternative to the aforementioned products containing gypsum and branched polycarboxylate superdispersants, the present invention provides products and compositions containing gypsum and linear polycarboxylate-based dispersants. These dispersants are effective for dispersing gypsum slurries. Unlike commercial branched polycarboxylate superdispersants, linear polycarboxylates avoid the problems associated with the side chains of branched polycarboxylates and are more similar to polynaphthalene sulfonates.

[0017] Assim, a presente invenção fornece uma pasta fluida de gesso e um método para produzir a mesma. A pasta fluida de gesso compreende ou consiste essencialmente em:[0017] Thus, the present invention provides a gypsum slurry and a method for producing the same. Gypsum slurry comprises or consists essentially of:

[0018] uma mistura de[0018] a mixture of

[0019] água;[0019] water;

[0020] um componente hidráulico que compreende pelo menos 50% de hemi-hidrato de sulfato de cálcio em peso com base no peso seco do componente hidráulico; e[0020] a hydraulic component comprising at least 50% calcium sulfate hemihydrate by weight based on the dry weight of the hydraulic component; It is

[0021] um dispersante aniônico de policarboxilato linear que consiste essencialmente em uma primeira unidade A de repetição monomérica e em uma segunda unidade B de repetição monomérica e uma ausência de unidades monoméricas de acetato de polivinila;[0021] an anionic linear polycarboxylate dispersant consisting essentially of a first monomeric repeat unit A and a second monomeric repeat unit B and an absence of monomeric polyvinyl acetate units;

[0022] sendo que a primeira unidade A de repetição é pelo menos um grupo ácido carboxílico funcional que contém a porção química olefínica de fórmula I: [0022] with the first repeating unit A being at least one functional carboxylic acid group that contains the olefinic chemical moiety of formula I:

[0023] sendo que R é selecionado a partir do grupo que consiste essencialmente em -CH3 e -CH2-C(O)-OH ou um sal Na, K ou NH4+ do mesmo; e[0023] wherein R is selected from the group consisting essentially of -CH3 and -CH2-C(O)-OH or a Na, K or NH4+ salt thereof; It is

[0024] em que a segunda unidade B de repetição monomérica é pelo menos um sulfonato de vinila de acordo com a fórmula II: [0024] wherein the second monomeric repeat unit B is at least one vinyl sulfonate according to formula II:

[0025] sendo que X é NH ou O; R1 é H ou -CH3; R2 é um grupo alquileno ramificado ou linear que tem a fórmula -(CnH2n)-, sendo que n = 2 a 6; M = H, Na, K ou NH4+;[0025] where X is NH or O; R1 is H or -CH3; R2 is a branched or linear alkylene group that has the formula -(CnH2n)-, where n = 2 to 6; M = H, Na, K or NH4+;

[0026] em que a razão molar da primeira unidade A de repetição para a segunda unidade B de repetição está entre 1:9 e 9:1;[0026] wherein the molar ratio of the first repeat unit A to the second repeat unit B is between 1:9 and 9:1;

[0027] sendo que o peso molecular ponderal médio do dispersante aniônico de policarboxilato linear é de 3.000 a 100.000 Daltons;[0027] with the average molecular weight of the anionic linear polycarboxylate dispersant being 3,000 to 100,000 Daltons;

[0028] sendo que a pasta fluida tem uma razão de peso de hemi-hidrato de sulfato de cálcio de 0,1 a 1,5:1, de preferência, 0,2 a 0,8:1, com mais preferência, de 0,4 a 0,8:1.[0028] wherein the slurry has a calcium sulfate hemihydrate weight ratio of 0.1 to 1.5:1, preferably 0.2 to 0.8:1, more preferably of 0.4 to 0.8:1.

[0029] No presente pedido, o termo que consiste essencialmente em pretende excluir as segundas unidades de repetição da Fórmula I do Pedido de Patente Publicado US N° 2006/0278130 de Liu et al, que têm cadeias laterais que contêm óxido de etileno, óxido de propileno e um grupo arila substituído ou não substituído. O termo que consiste essencialmente em também pretende excluir unidades monoméricas de acetato de polivinila.[0029] In the present application, the term essentially consisting of is intended to exclude the second repeating units of Formula I of US Published Patent Application No. 2006/0278130 of Liu et al, which have side chains that contain ethylene oxide, oxide of propylene and a substituted or unsubstituted aryl group. The term consisting essentially of is also intended to exclude polyvinyl acetate monomeric units.

[0030] Os pesos moleculares ponderais médios estão entre 3.000 e 100.000 Daltons, de preferência, entre 5.000 e 60.000 Daltons, com máxima preferência, entre 5.000 e 35.000 Daltons.[0030] Weight-average molecular weights are between 3,000 and 100,000 Daltons, preferably between 5,000 and 60,000 Daltons, most preferably between 5,000 and 35,000 Daltons.

[0031] A razão molar da primeira unidade A de repetição para a segunda unidade B de repetição está entre 1:9 e 9:1. Quando a primeira unidade A de repetição for uma unidade de repetição de ácido metacrílico (MAA), a razão molar da primeira unidade A de repetição para a segunda unidade B de repetição estará entre 1:4 e 4:1, de preferência, entre 2:3 e 7:3. Quando a primeira unidade A de repetição for uma unidade de repetição de ácido itacônico, a razão molar da primeira unidade A de repetição para a segunda unidade B de repetição estará entre 1:9 e 1:1, de preferência, 1:8 e 1:2.[0031] The molar ratio of the first repeat unit A to the second repeat unit B is between 1:9 and 9:1. When the first repeating unit A is a methacrylic acid (MAA) repeating unit, the molar ratio of the first repeating unit A to the second repeating unit B will be between 1:4 and 4:1, preferably between 2 :3 and 7:3. When the first repeating unit A is an itaconic acid repeating unit, the molar ratio of the first repeating unit A to the second repeating unit B will be between 1:9 and 1:1, preferably 1:8 and 1 :two.

[0032] A adsorção das moléculas poliméricas de policarboxilato linear da presente invenção é mais forte que a dos sulfonatos de polinaftaleno e a superfície dispersante é mais carregada. Portanto, as forças repulsivas permitem maior redução de água do que os sulfonatos de polinaftaleno. Além disso, esses polímeros podem ser combinados com sulfonatos de polinaftaleno e usados para estuques mais desafiadores e heterogêneos. Os policarboxilatos lineares são dispersantes mais eficazes do que os sulfonatos de polinaftaleno e têm capacidades muito baixas de retenção de ar. Assim, os mesmos são mais adequados para aplicações sensíveis à formação de espuma. Devido à falta de cadeias laterais das segundas unidades de repetição da Fórmula I do Pedido de Patente Publicada US N° 2006/0278130 de Liu et al, esses policarboxilatos lineares, quando adicionados como dispersantes à pasta fluida de gesso, não interferem na espuma adicionada à pasta fluida.[0032] The adsorption of the linear polycarboxylate polymer molecules of the present invention is stronger than that of polynaphthalene sulfonates and the dispersing surface is more charged. Therefore, the repulsive forces allow for greater water reduction than polynaphthalene sulfonates. Furthermore, these polymers can be combined with polynaphthalene sulfonates and used for more challenging and heterogeneous stuccos. Linear polycarboxylates are more effective dispersants than polynaphthalene sulfonates and have very low air trapping capabilities. Therefore, they are more suitable for applications sensitive to foam formation. Due to the lack of side chains of the second repeating units of Formula I of US Published Patent Application No. 2006/0278130 of Liu et al, these linear polycarboxylates, when added as dispersants to the gypsum slurry, do not interfere with the foam added to the fluid paste.

[0033] Os dispersantes de policarboxilato linear também podem melhorar as dispersões do componente hidráulico quando o componente hidráulico for uma fonte de estuque com elevado teor de argila. As fontes de estuque com elevado teor de argila são aquelas que compreendem hemi-hidrato de sulfato de cálcio e argila, sendo que o hemi-hidrato de sulfato de cálcio compreende pelo menos 80% em peso do estuque e a argila compreende 0,01 a 20% em peso do estuque, especialmente, 0,1 a 20% em peso do estuque ou, mais especialmente, 0,5 a 15% em peso do estuque.[0033] Linear polycarboxylate dispersants can also improve hydraulic component dispersions when the hydraulic component is a source of stucco with a high clay content. Sources of high clay stucco are those comprising calcium sulfate hemihydrate and clay, with calcium sulfate hemihydrate comprising at least 80% by weight of the stucco and clay comprising 0.01 to 20% by weight of stucco, especially 0.1 to 20% by weight of stucco or, more especially, 0.5 to 15% by weight of stucco.

[0034] Os dispersantes de policarboxilato linear podem ser utilizados com dispersantes de sulfonato de polinaftaleno. As unidades monoméricas de sulfonato de naftaleno são sulfonato de naftaleno mais formaldeído de acordo com a fórmula VI respectivamente. [0034] Linear polycarboxylate dispersants can be used with polynaphthalene sulfonate dispersants. The monomeric units of naphthalene sulfonate are naphthalene sulfonate plus formaldehyde according to formula VI respectively.

[0035] Como aqui utilizado, o termo "material de sulfato de cálcio", significa anidrido de sulfato de cálcio; hemi-hidrato de sulfato de cálcio; di-hidrato de sulfato de cálcio; íons de cálcio e sulfato; ou misturas de qualquer um ou de todos dentre os mesmos. De preferência, o material de sulfato de cálcio adicionado para produzir a pasta fluida é principalmente hemi-hidrato de sulfato de cálcio.[0035] As used herein, the term "calcium sulfate material" means calcium sulfate anhydride; calcium sulfate hemihydrate; calcium sulfate dihydrate; calcium and sulfate ions; or mixtures of any or all of the same. Preferably, the calcium sulfate material added to produce the slurry is primarily calcium sulfate hemihydrate.

[0036] O método para produzir a pasta fluida compreende[0036] The method for producing the slurry comprises

[0037] misturar água, um componente hidráulico que compreende di- hidrato de sulfato de cálcio, e o dispersante aniônico de policarboxilato linear descrito acima para produzir a pasta fluida, sendo que uma razão de peso da água para o hemi-hidrato de sulfato de cálcio sendo misturado é de 0,2 a 1,5:1, de preferência, 0,2 a 0,8:1, mais preferencialmente, 0,4 a 0,7:1;[0037] mix water, a hydraulic component comprising calcium sulfate dihydrate, and the anionic linear polycarboxylate dispersant described above to produce the slurry, with a weight ratio of water to calcium sulfate hemihydrate calcium being mixed is 0.2 to 1.5:1, preferably 0.2 to 0.8:1, more preferably 0.4 to 0.7:1;

[0038] sendo que o dispersante aniônico de policarboxilato linear compreende a primeira unidade A de repetição monomérica descrita acima e a segunda unidade B de repetição monomérica descrita acima e uma ausência de unidades monoméricas de acetato de polivinila.[0038] wherein the anionic linear polycarboxylate dispersant comprises the first monomeric repeat unit A described above and the second monomeric repeat unit B described above and an absence of monomeric polyvinyl acetate units.

[0039] A invenção também fornece um produto de gesso enrijecido, de preferência, uma placa de gesso que compreende:[0039] The invention also provides a hardened plaster product, preferably a plasterboard comprising:

[0040] um material de núcleo de gesso que compreende di-hidrato de sulfato de cálcio e o dispersante aniônico de policarboxilato linear descrito acima que compreende a primeira unidade A de repetição monomérica descrita acima e a segunda unidade B de repetição monomérica descrita acima e uma ausência de unidades monoméricas de acetato de polivinila.[0040] a gypsum core material comprising calcium sulfate dihydrate and the anionic linear polycarboxylate dispersant described above which comprises the first monomeric repeat unit A described above and the second monomeric repeat unit B described above and a absence of monomeric polyvinyl acetate units.

[0041] O produto que contém gesso enrijecido da presente invenção é preparado, de acordo com a invenção, formando-se uma mistura de um material de sulfato de cálcio, água e uma quantidade adequada do um ou mais dispersantes de policarboxilato linear listados acima da presente invenção. A mistura é, então, mantida sob condições suficientes para que o material de sulfato de cálcio forme o material de gesso melhorado.[0041] The hardened gypsum-containing product of the present invention is prepared, in accordance with the invention, by forming a mixture of a calcium sulfate material, water and a suitable amount of the one or more linear polycarboxylate dispersants listed above. present invention. The mixture is then maintained under conditions sufficient for the calcium sulfate material to form the improved gypsum material.

[0042] De preferência, o método para produzir um produto que contém gesso enrijecido, tal como uma placa, compreende a formação de uma mistura de gesso calcinado, água e dispersante de policarboxilato linear e a manutenção da mistura sob condições (por exemplo, uma temperatura preferencialmente inferior a cerca de 48,8°C (120°F)) suficientes para que o gesso calcinado se converta em gesso enrijecido.[0042] Preferably, the method for producing a hardened gypsum-containing product, such as a board, comprises forming a mixture of calcined gypsum, water and linear polycarboxylate dispersant and maintaining the mixture under conditions (e.g., a temperature preferably lower than about 48.8°C (120°F)) sufficient for the calcined gypsum to convert into hardened gypsum.

[0043] De preferência, a pasta fluida é transformada em um painel de gesso que compreende um material de núcleo de gesso que compreende o dispersante de policarboxilato linear e um componente hidráulico que compreende pelo menos 50% de hemi-hidrato de sulfato de cálcio em peso com base no peso seco do componente hidráulico.[0043] Preferably, the slurry is formed into a gypsum panel comprising a gypsum core material comprising linear polycarboxylate dispersant and a hydraulic component comprising at least 50% calcium sulfate hemihydrate in weight based on the dry weight of the hydraulic component.

[0044] O método da presente invenção pode produzir uma placa de gesso que compreende um núcleo de gesso enrijecido ensanduichado entre folhas de cobertura de papel ou outro material. De preferência, a placa é preparada formando- se uma mistura fluidificável (pasta fluida) de gesso calcinado, água e dispersante de policarboxilato linear, depositando-se a mesma entre folhas de cobertura e permitindose que o conjunto resultante se enrijeça e seque. A pasta fluida é depositada sobre uma primeira folha de cobertura e, depois, uma segunda folha de cobertura é aplicada sobre a pasta fluida em enrijecimento.[0044] The method of the present invention can produce a gypsum board comprising a stiffened gypsum core sandwiched between cover sheets of paper or other material. Preferably, the board is prepared by forming a fluidizable mixture (slurry) of calcined gypsum, water and linear polycarboxylate dispersant, depositing it between cover sheets and allowing the resulting set to harden and dry. The slurry is deposited on a first cover sheet and then a second cover sheet is applied over the hardening slurry.

[0045] Em particular, o método para produzir a placa de gesso compreende:[0045] In particular, the method for producing plasterboard comprises:

[0046] misturar a água, o componente hidráulico que compreende di- hidrato de sulfato de cálcio e o policarboxilato linear para produzir uma pasta fluida, sendo que uma razão de peso da água para o hemi-hidrato de sulfato de cálcio sendo misturados é de 0,2 a 1,5:1, de preferência, 0,2 a 0,8:1, mais preferencialmente, 0,4 a 0,7:1;[0046] mixing the water, the hydraulic component comprising calcium sulfate dihydrate and the linear polycarboxylate to produce a slurry, with a weight ratio of the water to the calcium sulfate hemihydrate being mixed being 0.2 to 1.5:1, preferably 0.2 to 0.8:1, more preferably 0.4 to 0.7:1;

[0047] depositar a pasta fluida sobre uma folha de cobertura para formar um material de núcleo de gesso;[0047] depositing the slurry onto a cover sheet to form a gypsum core material;

[0048] sendo que a pasta fluida tem 5 a 70 por cento em volume de bolhas de ar;[0048] wherein the slurry has 5 to 70 percent by volume of air bubbles;

[0049] permitir que o hemi-hidrato de sulfato de cálcio na pasta fluida seja convertido em di-hidrato de sulfato de cálcio e permitir que a pasta fluida se enrijeça para formar a placa.[0049] allow the calcium sulfate hemihydrate in the slurry to be converted to calcium sulfate dihydrate and allow the slurry to harden to form the plaque.

[0050] Todas as porcentagens e razões estão em peso salvo indicação em contrário. Todos os pesos moleculares são pesos moleculares ponderais médios salvo indicação em contrário.[0050] All percentages and ratios are by weight unless otherwise indicated. All molecular weights are weight average molecular weights unless otherwise noted.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0051] A Figura 1 mostra uma placa da presente invenção.[0051] Figure 1 shows a plate of the present invention.

[0052] A Figura 2 mostra dados de hidratação para o Exemplo 4, Série Experimental 4-1.[0052] Figure 2 shows hydration data for Example 4, Experimental Series 4-1.

[0053] A Figura 3 mostra dados de hidratação para o Exemplo 4, Série Experimental 4-2.[0053] Figure 3 shows hydration data for Example 4, Experimental Series 4-2.

[0054] A Figura 4 mostra dados de hidratação para o Exemplo 4, Série Experimental 4-3.[0054] Figure 4 shows hydration data for Example 4, Experimental Series 4-3.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERENCIAISDESCRIPTION OF PREFERRED MODALITIES

[0055] A presente invenção fornece uma pasta fluida de gesso produzida a partir de hemi-hidrato de sulfato de cálcio, água e um dispersante aniônico de policarboxilato linear da presente invenção.[0055] The present invention provides a gypsum slurry produced from calcium sulfate hemihydrate, water and an anionic linear polycarboxylate dispersant of the present invention.

[0056] A presente invenção pode ser praticada empregando-se composições e métodos semelhantes aos empregados na técnica anterior para preparar vários produtos que contêm gesso. A diferença essencial nas composições e métodos desta invenção em relação às composições e aos métodos empregados na técnica anterior para preparar vários produtos que contêm gesso enrijecido é que esta emprega dispersante aniônico de policarboxilato linear como dispersante.[0056] The present invention can be practiced using compositions and methods similar to those employed in the prior art to prepare various products containing gypsum. The essential difference in the compositions and methods of this invention from the compositions and methods employed in the prior art to prepare various products containing hardened gypsum is that it employs anionic linear polycarboxylate dispersant as the dispersant.

[0057] O material hidráulico inclui qualquer hemi-hidrato de sulfato de cálcio, também conhecido como estuque ou gesso calcinado, de preferência, em quantidades de pelo menos 50%. De preferência, a quantidade de hemi-hidrato de sulfato de cálcio é de pelo menos 75%, pelo menos 80% ou pelo menos 85%. Em muitas formulações de papéis de parede, o material hidráulico é substancialmente todo hemi-hidrato de sulfato de cálcio. Qualquer forma de gesso calcinado pode ser usada, incluindo, mas sem limitação, estuque alfa ou beta. O uso de anidrido de sulfato de cálcio, gesso sintético ou reboco também é contemplado, embora, de preferência, em pequenas quantidades inferiores a 20%. Outros materiais hidráulicos, incluindo cimento e cinza volante, são opcionalmente incluídos na pasta fluida.[0057] The hydraulic material includes any calcium sulfate hemihydrate, also known as stucco or calcined plaster, preferably in amounts of at least 50%. Preferably, the amount of calcium sulfate hemihydrate is at least 75%, at least 80% or at least 85%. In many wallpaper formulations, the hydraulic material is substantially all calcium sulfate hemihydrate. Any form of calcined plaster may be used, including but not limited to alpha or beta stucco. The use of calcium sulfate anhydride, synthetic plaster or plaster is also contemplated, although preferably in small quantities of less than 20%. Other hydraulic materials, including cement and fly ash, are optionally included in the slurry.

[0058] Embora qualquer estuque seja beneficiado com esta invenção, os estuques de diferentes fontes incluem diferentes quantidades e tipos de sal e impurezas. A pasta fluida da presente invenção é menos eficaz quando o hemi-hidrato de sulfato de cálcio tem concentrações relativamente elevadas de sais de ocorrência natural. Os estuques com baixo teor de sal são definidos como aqueles que têm sais solúveis com menos de 300 partes por milhão. Estuques com alto teor de sal incluem aqueles com pelo menos 600 partes por milhão de sais solúveis. Depósitos de gesso de Southard, Oklahoma, Little Narrows, Nova Escócia, Fort Dodge, Iowa, Sweetwater, Texas, Plaster City, Califórnia e muitos outros locais atendem a essa preferência.[0058] Although any stucco will benefit from this invention, stucco from different sources includes different amounts and types of salt and impurities. The slurry of the present invention is less effective when the calcium sulfate hemihydrate has relatively high concentrations of naturally occurring salts. Low-salt stuccos are defined as those that have soluble salts of less than 300 parts per million. High-salt stuccos include those with at least 600 parts per million of soluble salts. Gypsum deposits in Southard, Oklahoma, Little Narrows, Nova Scotia, Fort Dodge, Iowa, Sweetwater, Texas, Plaster City, California, and many other locations meet this preference.

[0059] De preferência, o hemi-hidrato de sulfato de cálcio compreende menos de 600 ppm de sal solúvel.[0059] Preferably, the calcium sulfate hemihydrate comprises less than 600 ppm of soluble salt.

[0060] O dispersante aniônico de policarboxilato linear está presente na dita pasta fluida em quantidades de cerca de 0,01% a cerca de 2% em peso do dispersante seco calculado como uma porcentagem do gesso seco. De preferência, o dispersante aniônico de policarboxilato linear está presente em quantidades de cerca de 0,05% a cerca de 0,5% em peso do dispersante seco calculado como uma porcentagem do gesso seco.[0060] The anionic linear polycarboxylate dispersant is present in said slurry in amounts of about 0.01% to about 2% by weight of the dry dispersant calculated as a percentage of the dry gypsum. Preferably, the anionic linear polycarboxylate dispersant is present in amounts of about 0.05% to about 0.5% by weight of the dry dispersant calculated as a percentage of the dry gypsum.

[0061] A pasta fluida de gesso tem uma razão de peso de água para hemi-hidrato de sulfato de cálcio de 0,1 a 1,5:1, de preferência, 0,2 a 0,8:1, com mais preferência, 0,4 a 0,8:1.[0061] The gypsum slurry has a weight ratio of water to calcium sulfate hemihydrate of 0.1 to 1.5:1, preferably 0.2 to 0.8:1, more preferably , 0.4 to 0.8:1.

[0062] Normalmente, o ar é adicionado à pasta fluida de gesso. De preferência, a pasta fluida de gesso tem 5 a 70 por cento em volume de ar, com mais preferência, 10 a 70 por cento em volume de ar, com máxima preferência, 20 a 60 por cento em volume de ar.[0062] Typically, air is added to the plaster slurry. Preferably, the gypsum slurry is 5 to 70 volume percent air, more preferably 10 to 70 volume percent air, most preferably 20 to 60 volume percent air.

DISPERSANTE ANIÔNICO DE CARBOXILATO LINEARLINEAR CARBOXYLATE ANIONIC DISPERSANT

[0063] O dispersante aniônico de policarboxilato linear consiste essencialmente em uma primeira unidade A de repetição monomérica e em uma segunda unidade B de repetição monomérica e em uma ausência de unidades monoméricas de acetato de polivinila.[0063] The anionic linear polycarboxylate dispersant essentially consists of a first monomeric repeat unit A and a second monomeric repeat unit B and an absence of monomeric polyvinyl acetate units.

[0064] Na presente descrição da invenção, o termo que consiste essencialmente em pretende excluir unidades de repetição que têm cadeias laterais de alquilenóxi. Por exemplo, a mesma exclui as segundas unidades de repetição da Fórmula I do Pedido de Patente Publicada US N° 2006/0278130 de Liu et al que têm cadeias laterais que contêm óxido de etileno, óxido de propileno e um grupo arila não substituído ou substituído. O termo que consiste essencialmente em também pretende excluir unidades monoméricas de acetato de polivinila.[0064] In the present description of the invention, the term essentially consisting of is intended to exclude repeat units that have alkyleneoxy side chains. For example, it excludes the second repeating units of Formula I of U.S. Published Patent Application No. 2006/0278130 to Liu et al that have side chains that contain ethylene oxide, propylene oxide and an unsubstituted or substituted aryl group. . The term consisting essentially of is also intended to exclude polyvinyl acetate monomeric units.

[0065] A primeira unidade A de repetição é pelo menos um grupo ácido carboxílico funcional que contém porção química olefínica de fórmula I: [0065] The first repeating unit A is at least one functional carboxylic acid group that contains an olefinic chemical moiety of formula I:

[0066] sendo que R é selecionado a partir do grupo que consiste em - CH3 e -CH2-C(O)-OH ou um sal Na, K ou NH4+ do mesmo. Isso é produzido a partir de um monômero que tem a fórmula Ia, [0066] wherein R is selected from the group consisting of -CH3 and -CH2-C(O)-OH or a Na, K or NH4+ salt thereof. This is produced from a monomer that has the formula Ia,

[0067] sendo que R é selecionado a partir do grupo que consiste em - CH3 e -CH2-C(O)-OH ou um sal Na, K ou NH4+ do mesmo. Em outras palavras, os monômeros para produzir a primeira unidade A de repetição são o ácido metacrílico (MAA) de fórmula Ia ou ácido itacônico (IA) de fórmula Ib,[0067] wherein R is selected from the group consisting of -CH3 and -CH2-C(O)-OH or a Na, K or NH4+ salt thereof. In other words, the monomers to produce the first repeating unit A are methacrylic acid (MAA) of formula Ia or itaconic acid (IA) of formula Ib,

[0068] ou um sal Na, K ou NH4+ do mesmo.[0068] or a Na, K or NH4+ salt thereof.

[0069] A segunda unidade B de repetição do dispersante aniônico de policarboxilato linear da invenção é pelo menos uma unidade monomérica de sulfonato de vinila. A unidade monomérica de sulfonato de vinila tem um grupo vinila ligado a um sulfonato de acordo com a fórmula II: [0069] The second repeating unit B of the anionic linear polycarboxylate dispersant of the invention is at least one monomeric vinyl sulfonate unit. The vinyl sulfonate monomeric unit has a vinyl group attached to a sulfonate according to formula II:

[0070] sendo que X é NH ou O; R1 é H ou -CH3; R2 é um grupo alquileno linear ou ramificado que tem a fórmula -(CnH2n)-, sendo que n é de 2 a 6; M é H, Na, K ou NH4+. Isto é feito a partir de um monômero que contém sulfonato de fórmula IIa: [0070] where X is NH or O; R1 is H or -CH3; R2 is a linear or branched alkylene group having the formula -(CnH2n)-, where n is from 2 to 6; M is H, Na, K or NH4+. This is made from a monomer containing sulfonate of formula IIa:

[0071] sendo que X é NH ou O; R1 é H ou -CH3; R2 é um grupo alquileno linear ou ramificado que tem a fórmula -(CnH2n)-, sendo que n é de 2 a 6; M é H, Na, K ou NH4+.[0071] where X is NH or O; R1 is H or -CH3; R2 is a linear or branched alkylene group having the formula -(CnH2n)-, where n is from 2 to 6; M is H, Na, K or NH4+.

[0072] A razão molar da primeira unidade A de repetição para a segunda unidade B de repetição está entre 1:9 e 9:1.[0072] The molar ratio of the first repeat unit A to the second repeat unit B is between 1:9 and 9:1.

[0073] Os monômeros preferenciais para produzir a segunda unidade B de repetição são 3-(acriloiloxi)ácido propanossulfônico ou um dos sais Na, K ou NH4+ do mesmo ou ácido sulfônico 2-acrilamido-2-metil-1-propano ou um dos sais Na, K ou NH4+ do mesmo.[0073] The preferred monomers to produce the second B repeat unit are 3-(acryloyloxy)propanesulfonic acid or one of the Na, K or NH4+ salts thereof or 2-acrylamido-2-methyl-1-propane sulfonic acid or one of the Na, K or NH4+ salts thereof.

[0074] O ácido 3-(acriloiloxi)propanossulfônico tem a estrutura III [0074] 3-(Acryloyloxy)propanesulfonic acid has structure III

[0075] A ligação dupla reage para converter isso na segunda unidade B de repetição da estrutura IIIa: [0075] The double bond reacts to convert this into the second B repeating unit of structure IIIa:

[0076] O ácido 2-acrilamido-2-metil-1-propanossulfônico tem a estrutura IV [0076] 2-Acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid has structure IV

[0077] A ligação dupla reage para converter isso na segunda unidade B de repetição da estrutura IVa: [0077] The double bond reacts to convert this into the second B repeating unit of structure IVa:

[0078] Quando a primeira unidade A de repetição tem a fórmula I:[0078] When the first repeating unit A has the formula I:

[0079] sendo que R é -CH3,[0079] where R is -CH3,

[0080] de preferência, a razão molar da primeira unidade A de repetição para a segunda unidade B de repetição é de 1:4 a 4:1, com mais preferência, a razão molar da primeira unidade A de repetição para a segunda unidade B de repetição é de 2:3 a 7:3. Em outras palavras, de preferência, a primeira unidade A de repetição tem de 20 a 80% em mol e a segunda unidade B de repetição tem 20 a 80% em mol, com mais preferência, a primeira unidade A de repetição tem 40 a 70% em mol e a segunda unidade B de repetição tem 30 a 60% em mol.[0080] preferably, the molar ratio of the first repeat unit A to the second repeat unit B is 1:4 to 4:1, more preferably, the molar ratio of the first repeat unit A to the second unit B of repetition is from 2:3 to 7:3. In other words, preferably the first repeating unit A is 20 to 80 mol% and the second repeating unit B is 20 to 80 mol%, more preferably the first repeating unit A is 40 to 70 mol% and the second repeat unit B is 30 to 60 mol%.

[0081 ] Quando a primeira unidade A de repetição tiver a fórmula Ia: [0081] When the first repeating unit A has the formula Ia:

[0082] de preferência, a razão molar da primeira unidade A de repetição para a segunda unidade B de repetição é de 1:9 a 1:1, com mais preferência, de 1:8 a 1:2. Em outras palavras, de preferência, a primeira unidade A de repetição é de 10 a 50% em mol e a segunda unidade B de repetição é de 50 a 90%, com mais preferência, a primeira unidade A de repetição é de 12 a 33% e a segunda unidade B de repetição é de 67 a 88% em mol.[0082] Preferably, the molar ratio of the first repeat unit A to the second repeat unit B is 1:9 to 1:1, more preferably, 1:8 to 1:2. In other words, preferably the first repeat unit A is 10 to 50 mol% and the second repeat unit B is 50 to 90 mol%, more preferably the first repeat unit A is 12 to 33 mol%. % and the second repeating unit B is 67 to 88 mol%.

[0083] O peso molecular ponderal médio do dispersante aniônico de policarboxilato linear da invenção é de 3.000 a 100.000 Daltons, de preferência, de 5.000 a 60.000 Daltons, com a máxima preferência, de 5.000 a 35.000 Daltons.[0083] The weight-average molecular weight of the anionic linear polycarboxylate dispersant of the invention is 3,000 to 100,000 Daltons, preferably 5,000 to 60,000 Daltons, most preferably 5,000 to 35,000 Daltons.

[0084] Os dispersantes aniônicos de policarboxilato lineares preferenciais são selecionados a partir de pelo menos um membro do grupo que consiste em copolímeros de MAA com ácido 3-(acriloiloxi)propanossulfônico, copolímeros de MAA com sulfonato de sódio de 2-acrilamido-2-metil-1-propano, copolímeros de ácido itacônico com ácido 3-(acriloiloxi)propanossulfônico, copolímeros de ácido itacônico com sulfonato de sódio 2-acrilamido-2-metil-1- propano- ou sais Na, K ou NH4+ de qualquer um desses copolímeros.[0084] The preferred anionic linear polycarboxylate dispersants are selected from at least one member of the group consisting of copolymers of MAA with 3-(acryloyloxy)propanesulfonic acid, copolymers of MAA with 2-acrylamido-2-sodium sulfonate methyl-1-propane, copolymers of itaconic acid with 3-(acryloyloxy)propanesulfonic acid, copolymers of itaconic acid with sodium 2-acrylamido-2-methyl-1-propane-sulfonate, or Na, K or NH4+ salts of any of these copolymers.

[0085] Por exemplo, um dispersante aniônico de policarboxilato linear preferencial é o sulfonato metacrílico-co-2-acrilamido-2-metil-propano que é um copolímero de ácido metacrílico de fórmula V [0085] For example, a preferred anionic linear polycarboxylate dispersant is methacrylic-co-2-acrylamido-2-methyl-propane sulfonate which is a methacrylic acid copolymer of formula V

[0086] Ácido 2-acrilamido-2-metilpropanossulfônico de fórmula VI [0086] 2-Acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid of formula VI

[0087] De preferência, os dispersantes aniônicos de policarboxilato linear empregados na presente invenção são polímeros sintetizados por polimerização radical que combina um ácido carboxílico selecionado do grupo que consiste em ácido metacrílico (MAA) e ácido itacônico (IA) e o sulfonato que contém monômeros de fórmula IIa. [0087] Preferably, the anionic linear polycarboxylate dispersants employed in the present invention are polymers synthesized by radical polymerization that combines a carboxylic acid selected from the group consisting of methacrylic acid (MAA) and itaconic acid (IA) and the sulfonate containing monomers of formula IIa.

[0088] De preferência, os dispersantes aniônicos de policarboxilato linear são sintetizados por polimerização radical em meio aquoso, com uso de um iniciador de radical (peróxido inorgânico) e agente de transferência de alteração padrão (mercaptano). Tipicamente, uma polidispersividade acima de 2,0 é obtida e os grupos finais de polímero têm, teoricamente, uma mistura de versões inativas do iniciador, do agente de transferência de cadeia e das unidades monoméricas. Outros métodos de polimerização radical podem, alternativamente, ser utilizados.[0088] Preferably, anionic linear polycarboxylate dispersants are synthesized by radical polymerization in aqueous media, using a radical initiator (inorganic peroxide) and standard change transfer agent (mercaptan). Typically, a polydispersity above 2.0 is obtained and the polymer end groups theoretically have a mixture of inactive versions of the initiator, chain transfer agent and monomeric units. Other radical polymerization methods may alternatively be used.

[0089] Os dispersantes aniônicos de policarboxilato linear da presente invenção têm uma ausência de grupos monoméricos de acetato de polivinila. Por exemplo, os policarboxilatos lineares da presente invenção têm uma ausência do grupo monomérico de estrutura VII: [0089] The anionic linear polycarboxylate dispersants of the present invention have an absence of monomeric polyvinyl acetate groups. For example, the linear polycarboxylates of the present invention have an absence of the monomeric group of structure VII:

[0090] sendo que R3 é alquila, fenila ou fenilalquila.[0090] where R3 is alkyl, phenyl or phenylalkyl.

[0091] Além disso, os dispersantes aniônicos de policarboxilato linear da presente invenção têm uma ausência de unidades de repetição monoméricas que têm cadeias laterais de alquilenóxi, por exemplo, cadeias laterais de óxido de polipropileno ou óxido de polietileno. Por exemplo, os dispersantes aniônicos de policarboxilato linear da presente invenção têm uma ausência das segundas unidades de repetição de Fórmula I do Pedido de Patente Publicado US N° 2006/0278130 de Liu et al que têm cadeias laterais que contêm óxido de etileno, óxido de propileno e um grupo arila não substituído ou substituído. Essas são unidades de repetição de alcenil-poliéter- glicol de acordo com a fórmula VII. [0091] Furthermore, the anionic linear polycarboxylate dispersants of the present invention have an absence of monomeric repeating units that have alkyleneoxy side chains, for example, polypropylene oxide or polyethylene oxide side chains. For example, the anionic linear polycarboxylate dispersants of the present invention have an absence of the second repeating units of Formula I of U.S. Published Patent Application No. 2006/0278130 to Liu et al which have side chains containing ethylene oxide, propylene and an unsubstituted or substituted aryl group. These are alkenyl polyether glycol repeating units according to formula VII.

[0092] R1 é uma cadeia lateral de alquilenóxi representada pela Fórmula VIII [0092] R1 is an alkylenoxy side chain represented by Formula VIII

[0093] sendo que R2 é um grupo hidrocarboneto C1 a C5 de hidrogênio ou alifático, R3 é um grupo arila, e, de preferência fenila, não substituído e substituído, e R4 é um grupo hidrocarboneto C1 a C20 de hidrogênio ou alifático, um grupo hidrocarboneto C5 a C8 cicloalifático, um grupo arila C6 a C14 substituído ou um grupo que se conforma à fórmula IX: [0093] where R2 is a C1 to C5 hydrogen or aliphatic hydrocarbon group, R3 is an aryl, and preferably phenyl, unsubstituted and substituted group, and R4 is a C1 to C20 hydrogen or aliphatic hydrocarbon group, a C5 to C8 cycloaliphatic hydrocarbon group, a C6 to C14 substituted aryl group or a group conforming to formula IX:

[0094] sendo que R5 e R7, independentemente um do outro, representam um grupo alquila, arila, aralquila ou alquilarila e R6 é um grupo alquila, arila, aralquila ou alcarila divalente, p é 0 a 3, inclusive, m e n são, independentemente, um número inteiro de 2 a 4, inclusive; x e y são, independentemente, números inteiros entre 55 e 350, inclusive, e z está entre 0 e 200, inclusive.[0094] where R5 and R7, independently of each other, represent an alkyl, aryl, aralkyl or alkylaryl group and R6 is a divalent alkyl, aryl, aralkyl or alkaryl group, p is 0 to 3, inclusive, m and n are, independently , an integer from 2 to 4, inclusive; x and y are independently integers between 55 and 350, inclusive, and z is between 0 and 200, inclusive.

[0095] Além disso, os dispersantes aniônicos de policarboxilato linear da presente invenção têm, de preferência, uma ausência do seguinte grupo monomérico de estrutura X: [0095] Furthermore, the anionic linear polycarboxylate dispersants of the present invention preferably have an absence of the following monomeric group of structure X:

[0096] sendo que R3 é NH2, NH(CH3), N(CH3)2, -O-CH3-CH(OH)-CH3 , (EO)n, (PO)m, sendo que n é 1 ou mais, m é 1 ou mais.[0096] where R3 is NH2, NH(CH3), N(CH3)2, -O-CH3-CH(OH)-CH3, (EO)n, (PO)m, where n is 1 or more, m is 1 or more.

[0097] Além disso, os dispersantes aniônicos de policarboxilato linear da presente invenção têm, de preferência, uma ausência de unidade monomérica de álcool polivinílico na sua cadeia principal.[0097] Furthermore, the anionic linear polycarboxylate dispersants of the present invention preferably have an absence of monomeric polyvinyl alcohol unit in their main chain.

MATERIAIS DE APRIMORAMENTO ESCOLHIDOS A PARTIR DE ÁCIDOS FOSFÓRICOS CONDENSADOSENHANCEMENT MATERIALS CHOSEN FROM CONDENSED PHOSPHORIC ACIDS

[0098] De preferência, a composição também contém materiais intensificadores escolhidos a partir de ácidos fosfóricos condensados, cada um dos quais compreende 2 ou mais unidades de ácido fosfórico; e sais ou íons de fosfatos condensados, cada um dos quais compreende 2 ou mais unidades de fosfato. Os materiais de aprimoramento são, de preferência, escolhidos a partir do grupo que consiste em: ácidos fosfóricos, cada um dos quais compreende 1 ou mais unidades de ácido fosfórico; sais ou íons de fosfatos condensados, cada um dos quais compreende 2 ou mais unidades de fosfato; e sais monobásicos ou íons monovalentes de ortofosfatos. Os materiais intensificadores conferem maior resistência à deformação permanente ao gesso enrijecido formado. Além disso, alguns materiais intensificadores (por exemplo, os seguintes sais ou as porções aniônicas dos mesmos: trimetafosfato de sódio (aqui também chamado de STMP), hexametafosfato de sódio que tem 6 a 27 unidades de fosfato repetidas (aqui também chamado de SHMP) e polifosfato de amônio que tem 1.000 a 3.000 unidades de fosfato repetidas (aqui também chamadas de APP) fornecem benefícios preferenciais, tal como maior aumento de resistência à deformação. Além disso, APP fornece resistência à deformação igual àquela fornecida pela STMP, mesmo quando adicionada em apenas um quarto da concentração de STMP.[0098] Preferably, the composition also contains enhancer materials chosen from condensed phosphoric acids, each of which comprises 2 or more phosphoric acid units; and condensed phosphate salts or ions, each of which comprises 2 or more phosphate units. The enhancing materials are preferably chosen from the group consisting of: phosphoric acids, each of which comprises 1 or more phosphoric acid units; condensed phosphate salts or ions, each of which comprises 2 or more phosphate units; and monobasic salts or monovalent ions of orthophosphates. Intensifying materials provide greater resistance to permanent deformation to the hardened plaster formed. Additionally, some enhancing materials (e.g., the following salts or anionic portions thereof: sodium trimetaphosphate (herein also called STMP), sodium hexametaphosphate which has 6 to 27 repeating phosphate units (herein also called SHMP) and ammonium polyphosphate that has 1,000 to 3,000 repeating phosphate units (herein also called APP) provide preferential benefits such as increased creep resistance. Additionally, APP provides creep resistance equal to that provided by STMP, even when added at just a quarter of the concentration of STMP.

[0099] Tipicamente, isso se consegue adicionando-se um íon trimetafosfato a uma mistura de gesso calcinado e água a ser utilizada para produzir produtos que contêm gesso enrijecido. Como aqui utilizado, o termo "gesso calcinado" significa sulfato de cálcio alfa-hemi-hidratado, sulfato de cálcio beta-hemi-hidratado, anidrido de sulfato de cálcio solúvel em água ou misturas de qualquer um ou de todos dentre os mesmos, e os termos "conjunto enrijecido" e "gesso hidratado" significam di-hidrato de sulfato de cálcio. A água na mistura reage espontaneamente com o gesso calcinado para formar gesso enrijecido.[0099] Typically, this is achieved by adding a trimetaphosphate ion to a mixture of calcined gypsum and water to be used to produce products containing hardened gypsum. As used herein, the term "calcined gypsum" means alpha-hemihydrate calcium sulfate, beta-hemihydrate calcium sulfate, water-soluble calcium sulfate anhydride, or mixtures of any or all of the same, and The terms "hardened set" and "hydrated plaster" mean calcium sulfate dihydrate. The water in the mixture spontaneously reacts with the calcined gypsum to form hardened gypsum.

[0100] Assim, as composições da invenção incluem, de preferência, sal de trimetafosfato. O sal de trimetafosfato incluído nas composições da invenção pode compreender qualquer sal de trimetafosfato solúvel em água que não interage negativamente com outros componentes da composição. Alguns exemplos de sais úteis são trimetafosfato de sódio, trimetafosfato de potássio, trimetafosfato de amônio, trimetafosfato de lítio, trimetafosfato de alumínio e sais mistos dos mesmos, entre outros. O trimetafosfato de sódio é preferencial. O mesmo está prontamente disponível comercialmente, por exemplo, junto à Solutia Inc. de St. Louis, Mo., anteriormente uma unidade da Monsanto Company de St. Louis, Mo.[0100] Thus, the compositions of the invention preferably include trimetaphosphate salt. The trimetaphosphate salt included in the compositions of the invention may comprise any water-soluble trimetaphosphate salt that does not negatively interact with other components of the composition. Some examples of useful salts are sodium trimetaphosphate, potassium trimetaphosphate, ammonium trimetaphosphate, lithium trimetaphosphate, aluminum trimetaphosphate and mixed salts thereof, among others. Sodium trimetaphosphate is preferred. It is readily available commercially, for example, from Solutia Inc. of St. Louis, Mo., formerly a unit of the Monsanto Company of St. Louis, Mo.

[0101] O composto trimetafosfato é adicionado à pasta fluida de gesso para aumentar a resistência do produto e para melhorar a resistência à deformação do gesso enrijecido. De preferência, a concentração do composto de trimetafosfato é de cerca de 0,07% a cerca de 2,0% com base no peso do gesso calcinado. Composições de gesso, incluindo compostos de trimetafosfato, são divulgadas na Patente U.S N° 6.342.284 e 6.632.550, ambas aqui incorporadas a título de referência. Sais de trimetafosfato exemplificadores incluem sais de sódio, potássio ou lítio de trimetafosfato, tais como os disponíveis junto à Astaris, LLC, St. Louis, Mo. Deve-se ter cuidado ao usar trimetafosfato com cal ou outros modificadores que aumentem o pH da pasta fluida. Com um pH acima de cerca de 9,5, o trimetafosfato perde a sua capacidade de fortalecer o produto e a pasta fluida torna-se gravemente retardadora.[0101] The trimetaphosphate compound is added to the gypsum slurry to increase the strength of the product and to improve the deformation resistance of the hardened gypsum. Preferably, the concentration of the trimetaphosphate compound is from about 0.07% to about 2.0% based on the weight of the calcined gypsum. Gypsum compositions, including trimetaphosphate compounds, are disclosed in U.S. Patent Nos. 6,342,284 and 6,632,550, both incorporated herein by reference. Exemplary trimetaphosphate salts include sodium, potassium or lithium salts of trimetaphosphate, such as those available from Astaris, LLC, St. Louis, Mo. Care must be taken when using trimetaphosphate with lime or other modifiers that increase the pH of the slurry. At a pH above about 9.5, trimetaphosphate loses its ability to strengthen the product and the slurry becomes severely retarding.

[0102] Em particular, para que seja utilizado na prática de um dos métodos preferenciais da invenção, o sal de trimetafosfato é dissolvido na mistura aquosa de gesso calcinado para produzir uma concentração de íon trimetafosfato de cerca de 0,004 a cerca de 2,0 por cento em peso, com base no peso do gesso calcinado. Uma concentração preferencial de íon trimetafosfato é de cerca de 0,04 a cerca de 0,16 por cento. Uma concentração mais preferencial é de cerca de 0,08 por cento. Se desejado, para facilitar o armazenamento e a distribuição na prática de algumas modalidades da invenção, o sal de trimetafosfato pode ser pré-dissolvido em água e inserido na mistura na forma de uma solução aquosa.[0102] In particular, for use in the practice of one of the preferred methods of the invention, the trimetaphosphate salt is dissolved in the aqueous calcined gypsum mixture to produce a trimetaphosphate ion concentration of about 0.004 to about 2.0 per cent by weight, based on the weight of the calcined gypsum. A preferred concentration of trimetaphosphate ion is about 0.04 to about 0.16 percent. A more preferred concentration is about 0.08 percent. If desired, to facilitate storage and distribution in the practice of some embodiments of the invention, the trimetaphosphate salt can be pre-dissolved in water and introduced into the mixture in the form of an aqueous solution.

[0103] Quando utilizado, o íon trimetafosfato só precisa estar presente na mistura aquosa de gesso calcinado durante a hidratação do gesso calcinado para formar gesso enrijecido. Por conseguinte, embora seja usualmente mais conveniente e, portanto, preferencial a inserção do íon trimetafosfato na mistura em uma fase inicial, também é suficiente inserir o íon trimetafosfato na mistura de gesso calcinado e água em uma fase um tanto posterior. Por exemplo, na preparação de placas de gesso típicas, a água, o dispersante de policarboxilato linear e o gesso calcinado são reunidos em um aparelho de mistura, são misturados completamente e, então, são geralmente depositados em uma folha de cobertura em uma esteira móvel, e uma segunda folha de cobertura é colocada sobre a mistura depositada antes que ocorra a maior parte da reidratação do gesso calcinado para formar o gesso enrijecido. Embora seja mais conveniente obter o íon trimetafosfato na mistura durante a sua preparação no aparelho de mistura, também é suficiente adicionar o íon trimetafosfato em um estágio posterior, por exemplo, pulverizando-se uma solução aquosa do íon sobre a mistura aquosa depositada de gesso calcinado imediatamente antes de a segunda folha de cobertura ser colocada sobre o depósito, de modo que a solução aquosa de íon trimetafosfato seja embebida na mistura depositada e esteja presente quando ocorrer a maior parte da hidratação para formar o gesso enrijecido.[0103] When used, the trimetaphosphate ion only needs to be present in the aqueous calcined gypsum mixture during hydration of the calcined gypsum to form hardened gypsum. Therefore, although it is usually more convenient and therefore preferential to insert the trimetaphosphate ion into the mixture at an early stage, it is also sufficient to insert the trimetaphosphate ion into the mixture of calcined gypsum and water at a somewhat later stage. For example, in the preparation of typical gypsum plasterboards, water, linear polycarboxylate dispersant and calcined gypsum are brought together in a mixing apparatus, mixed thoroughly and then generally deposited onto a cover sheet on a moving conveyor belt. , and a second cover sheet is placed over the deposited mixture before most of the rehydration of the calcined gypsum occurs to form the hardened gypsum. Although it is more convenient to obtain the trimetaphosphate ion in the mixture during its preparation in the mixing apparatus, it is also sufficient to add the trimetaphosphate ion at a later stage, for example by spraying an aqueous solution of the ion onto the deposited aqueous mixture of calcined gypsum. immediately before the second cover sheet is placed over the deposit, so that the aqueous solution of trimetaphosphate ion is soaked into the deposited mixture and is present when most of the hydration to form the hardened gypsum occurs.

[0104] Outros métodos alternativos para obter o íon trimetafosfato na mistura serão evidentes para os versados na técnica e são, obviamente, considerados como estando dentro do escopo da presente invenção. Por exemplo, pode ser possível revestir previamente uma ou ambas as folhas de cobertura com um sal de trimetafosfato, de modo que o sal dissolva e faça com que o íon trimetafosfato migre através da mistura quando o depósito da mistura aquosa de gesso calcinado entrar em contato com a folha de cobertura. Outra alternativa é misturar um sal de trimetafosfato com gesso bruto mesmo antes de o mesmo ser aquecido para formar gesso calcinado, de modo que o sal já esteja presente quando o gesso calcinado for misturado com água para causar reidratação.[0104] Other alternative methods for obtaining the trimetaphosphate ion in the mixture will be apparent to those skilled in the art and are, obviously, considered to be within the scope of the present invention. For example, it may be possible to pre-coat one or both cover sheets with a trimetaphosphate salt so that the salt dissolves and causes the trimetaphosphate ion to migrate through the mixture when the deposit of the aqueous calcined gypsum mixture comes into contact. with the cover sheet. Another alternative is to mix a trimetaphosphate salt with raw gypsum just before it is heated to form calcined gypsum, so that the salt is already present when the calcined gypsum is mixed with water to cause rehydration.

[0105] Outros métodos alternativos de obter o íon trimetafosfato na mistura são adicionar o íon trimetafosfato ao gesso enrijecido por qualquer meio adequado, tal como pulverizar ou embeber o gesso enrijecido com uma solução contendo trimetafosfato. Constatou-se que o íon trimetafosfato migra para o gesso enrijecido através de folhas de papel convencionais usadas no processamento de gesso enrijecido.[0105] Other alternative methods of obtaining the trimetaphosphate ion in the mixture are to add the trimetaphosphate ion to the hardened gypsum by any suitable means, such as spraying or soaking the hardened gypsum with a solution containing trimetaphosphate. It was found that the trimetaphosphate ion migrates into the hardened gypsum through conventional paper sheets used in hardened gypsum processing.

GESSO CALCINADOCALCINED PLASTER

[0106] O gesso calcinado utilizado na invenção pode estar sob a forma e concentrações tipicamente úteis nas modalidades correspondentes da técnica anterior. O mesmo pode ser alfa hemi-hidrato de sulfato de cálcio, beta hemi-hidrato de sulfato de cálcio, anidrido de sulfato de cálcio solúvel em água ou misturas de qualquer um ou de todos dentre os mesmos, provenientes de fontes naturais ou sintéticas. Em algumas modalidades preferenciais, o alfa hemi-hidrato de sulfato de cálcio é utilizado para o seu rendimento de gesso enrijecido que tem uma resistência relativamente elevada. Em outras modalidades preferenciais, utilizam-se beta hemi- hidrato de sulfato de cálcio ou uma mistura de beta hemi-hidrato de sulfato de cálcio e anidrido de sulfato de cálcio solúvel em água.[0106] The calcined gypsum used in the invention can be in the form and concentrations typically useful in corresponding embodiments of the prior art. The same may be alpha calcium sulfate hemihydrate, beta calcium sulfate hemihydrate, water-soluble calcium sulfate anhydride or mixtures of any or all of them, from natural or synthetic sources. In some preferred embodiments, calcium sulfate alpha hemihydrate is used to yield hardened gypsum that has relatively high strength. In other preferred embodiments, calcium sulfate beta hemihydrate or a mixture of calcium sulfate beta hemihydrate and water-soluble calcium sulfate anhydride are used.

ÁGUAWATER

[0107] A água é adicionada à pasta fluida em qualquer quantidade que torne a pasta fluida fluidificável. A quantidade de água a ser utilizada varia amplamente de acordo com a aplicação com a qual está sendo usada, o dispersante exato sendo usado, as propriedades do estuque e os aditivos usados. A razão de peso de água para estuque ("WSR") com papel de parede é 0,1 a 1,5:1, de preferência, 0,2 a 0,8:1, com mais preferência 0,4 a 0,8:1.[0107] Water is added to the slurry in any amount that makes the slurry fluidizable. The amount of water to be used varies widely depending on the application for which it is being used, the exact dispersant being used, the properties of the stucco, and the additives used. The water to stucco weight ratio ("WSR") with wallpaper is 0.1 to 1.5:1, preferably 0.2 to 0.8:1, more preferably 0.4 to 0. 8:1.

[0108] As composições de revestimento usam, de preferência, uma WSR de cerca de 0,17 a cerca de 0,45, de preferência, de cerca de 0,17 a cerca de 0,34. Os produtos moldáveis ou fundíveis, de preferência, usam água em uma WSR de cerca de 0,1 a cerca de 0,3, de preferência, de cerca de 0,16 a cerca de 0,25. A WSR pode ser reduzida em 0,1 ou menos em testes de laboratório com base na adição moderada dos dispersantes de policarboxilato linear. Na presente invenção, a razão de peso de água para gesso calcinado (hemi-hidrato de sulfato de cálcio) da pasta fluida empregada para produzir a placa é inferior a 0,8.[0108] The coating compositions preferably use a WSR of about 0.17 to about 0.45, preferably from about 0.17 to about 0.34. Moldable or castable products preferably use water at a WSR of about 0.1 to about 0.3, preferably about 0.16 to about 0.25. WSR can be reduced by 0.1 or less in laboratory tests based on moderate addition of linear polycarboxylate dispersants. In the present invention, the weight ratio of water to calcined gypsum (calcium sulfate hemihydrate) of the slurry used to produce the board is less than 0.8.

[0109] A água usada para produzir a pasta fluida deve ser tão pura quanto possível para melhor controle das propriedades tanto da pasta fluida quanto da argamassa enrijecida. Sabe-se que os sais e os compostos orgânicos modificam o tempo de enrijecimento da pasta fluida, variando amplamente de aceleradores a inibidores de enrijecimento. Algumas impurezas causam irregularidades na estrutura à medida que a matriz de cristais de di-hidratados se forma, reduzindo a resistência do produto enrijecido. A resistência e a consistência do produto são, portanto, melhoradas pelo uso de água tão livre de contaminação quanto possível.[0109] The water used to produce the slurry must be as pure as possible to better control the properties of both the slurry and the hardened mortar. It is known that salts and organic compounds modify the hardening time of the slurry, varying widely from accelerators to hardening inhibitors. Some impurities cause irregularities in the structure as the matrix of dihydrate crystals forms, reducing the strength of the hardened product. Product strength and consistency are therefore improved by using water that is as free from contamination as possible.

ADITIVOSADDITIONS

[0110] Outros aditivos convencionais podem ser empregados na prática da invenção em quantidades habituais para conferir propriedades desejáveis e para facilitar a fabricação, como, por exemplo, de espuma aquosa, aceleradores de enrijecimento, retardadores de enrijecimento, inibidores de recalcinação, ligantes, adesivos, auxiliares de dispersão secundária (diferentes dos dispersantes de policarboxilato linear), agentes niveladores ou não niveladores, espessantes, bactericidas, fungicidas, ajustadores de pH, corantes, materiais de reforço, retardadores de chama, repelentes de água, cargas e misturas dos mesmos. Por exemplo, 1) dispersantes de sulfonato de polinaftaleno e 2) policarboxilatos ramificados são potenciais auxiliares de dispersão secundários.[0110] Other conventional additives may be employed in the practice of the invention in customary amounts to impart desirable properties and to facilitate manufacturing, such as, for example, aqueous foam, hardening accelerators, hardening retarders, recalcination inhibitors, binders, adhesives , secondary dispersion aids (other than linear polycarboxylate dispersants), leveling or non-leveling agents, thickeners, bactericides, fungicides, pH adjusters, dyes, reinforcing materials, flame retardants, water repellents, fillers and mixtures thereof. For example, 1) polynaphthalene sulfonate dispersants and 2) branched polycarboxylates are potential secondary dispersion aids.

[0111] A pasta fluida de gesso também inclui, opcionalmente, um ou mais modificadores que melhoram a capacidade do dispersante de policarboxilato de fluidificar a pasta fluida, melhorando, assim, a sua eficácia. O dispersante de duas unidades de repetição usado aqui pode ser particularmente suscetível aos efeitos dos modificadores. Os modificadores preferenciais incluem cimento, cal, também conhecido como cal viva ou óxido de cálcio, cal apagada, também conhecida como hidróxido de cálcio, soda em pó, também conhecida como carbonato de sódio, e outros carbonatos, silicatos, fosfonatos e fosfatos. A dosagem do modificador é de 0,05% a cerca de 1%, dependendo do modificador a ser utilizado e da aplicação com a qual é usado. Quando modificadores são usados, a eficácia do dispersante é reforçada para atingir um novo nível de fluidez, ou a quantidade de dispersante de policarboxilato pode ser diminuída para reduzir o gasto de policarboxilato. Informações adicionais sobre modificadores e seu uso são encontradas no pedido de patente publicado US N° 2006-0280898 A1, intitulado "Modifiers for Gypsum Slurries and Method of Using Them", incorporado a título de referência.[0111] The gypsum slurry also optionally includes one or more modifiers that improve the ability of the polycarboxylate dispersant to fluidize the slurry, thereby improving its effectiveness. The two repeating unit dispersant used here may be particularly susceptible to the effects of modifiers. Preferred modifiers include cement, lime, also known as quicklime or calcium oxide, slaked lime, also known as calcium hydroxide, soda powder, also known as sodium carbonate, and other carbonates, silicates, phosphonates and phosphates. The modifier dosage is from 0.05% to about 1%, depending on the modifier being used and the application with which it is used. When modifiers are used, the effectiveness of the dispersant is enhanced to reach a new level of fluidity, or the amount of polycarboxylate dispersant can be decreased to reduce polycarboxylate expense. Additional information about modifiers and their use is found in published US patent application No. 2006-0280898 A1, entitled "Modifiers for Gypsum Slurries and Method of Using Them", incorporated by reference.

[0112] De preferência, os modificadores e o dispersante são adicionados à água do misturador antes da adição do hemi-hidrato. Se tanto o modificador quanto o dispersante estiverem em forma seca, eles poderão ser pré-misturados entre si e adicionados ao estuque. Essa sequência de adição produz mais um aumento na eficácia do dispersante. Um método para adicionar dispersantes e modificadores a uma composição de estuque é revelado com mais detalhes no documento U.S. 20060280898 A1, intitulado "Modifiers for Gypsum Slurries and Method of Using Them", incorporado a título de referência.[0112] Preferably, the modifiers and dispersant are added to the mixer water before adding the hemihydrate. If both the modifier and dispersant are in dry form, they can be premixed together and added to the stucco. This addition sequence produces a further increase in the effectiveness of the dispersant. A method for adding dispersants and modifiers to a stucco composition is disclosed in more detail in U.S. document 20060280898 A1, entitled "Modifiers for Gypsum Slurries and Method of Using Them", incorporated by reference.

[0113] Aditivos adicionais são também adicionados à pasta fluida, como é típico para a aplicação particular na qual a pasta fluida de gesso será colocada. Retardadores de enrijecimento (de até cerca de 2 lb./MSF (9.8 g/m2)) ou aceleradores de secagem (de até cerca de 35 lb./MSF (170 g/m2)) são adicionados para modificar a taxa na qual as reações de hidratação ocorrem. O acelerador de sulfato de cálcio ("CSA") é um acelerador de enrijecimento que compreende 95% de di-hidrato de sulfato de cálcio comoído com 5% de açúcar e aquecido a 250°F (121°C) para caramelizar o açúcar. O CSA está disponível junto à USG Corporation, Southard, Oklahoma, e é produzido de acordo com a patente U.S. N° 3.573.947, aqui incorporada a título de referência. O sulfato de potássio é outro acelerador preferencial. HRA é di-hidrato de sulfato de cálcio moído na hora com açúcar em uma razão de cerca de 2,2 a 11,3 quilos (5 a 25 libras) de açúcar por 45,3 quilos (100 libras) de di-hidrato de sulfato de cálcio. O mesmo é descrito, adicionalmente, na patente U.S. N° 2.078.199, incorporada ao presente documento a título de referência. Ambos são aceleradores preferenciais.[0113] Additional additives are also added to the slurry, as is typical for the particular application in which the plaster slurry will be placed. Set retarders (up to about 2 lb./MSF (9.8 g/m2)) or drying accelerators (up to about 35 lb./MSF (170 g/m2)) are added to modify the rate at which the hydration reactions occur. Calcium sulfate accelerator ("CSA") is a hardening accelerator comprising 95% calcium sulfate dihydrate comminuted with 5% sugar and heated to 250°F (121°C) to caramelize the sugar. CSA is available from USG Corporation, Southard, Oklahoma, and is manufactured in accordance with U.S. Patent No. 3,573,947, incorporated herein by reference. Potassium sulfate is another preferred accelerator. HRA is freshly ground calcium sulfate dihydrate with sugar at a ratio of about 2.2 to 11.3 kilograms (5 to 25 pounds) of sugar per 45.3 kilograms (100 pounds) of calcium sulfate dihydrate. calcium sulfate. The same is further described in U.S. Patent No. 2,078,199, incorporated herein by reference. Both are preferred accelerators.

[0114] Outro acelerador, conhecido como acelerador de gesso úmido ou WGA, também é um acelerador preferencial. Uma descrição do uso e de um método para produzir um acelerador de gesso úmido é revelada na patente U.S. N° 6.409.825, incorporada ao presente documento a título de referência. Esse acelerador inclui pelo menos um aditivo selecionado do grupo que consiste em um composto fosfônico orgânico, um composto que contém fosfato ou misturas do mesmo. Esse acelerador em particular exibe longevidade substancial e mantém a sua eficácia ao longo do tempo, de tal forma que o acelerador de gesso úmido pode ser produzido, armazenado e até mesmo transportado por longas distâncias antes do uso. O acelerador de gesso úmido é usado em quantidades que variam de cerca de 5 a cerca de 80 libras por mil pés quadrados (24,3 a 390 g/m2) do produto de placa.[0114] Another accelerator, known as wet plaster accelerator or WGA, is also a preferred accelerator. A description of the use of and a method for producing a wet gypsum accelerator is disclosed in U.S. Patent No. 6,409,825, incorporated herein by reference. This accelerator includes at least one additive selected from the group consisting of an organic phosphonic compound, a phosphate-containing compound or mixtures thereof. This particular accelerator exhibits substantial longevity and maintains its effectiveness over time, such that wet plaster accelerator can be produced, stored, and even transported long distances before use. Wet plaster accelerator is used in amounts ranging from about 5 to about 80 pounds per thousand square feet (24.3 to 390 g/m2) of board product.

[0115] A pasta fluida de gesso pode incluir aditivos para modificar uma ou mais propriedades do produto final. Os aditivos são utilizados da maneira e quantidades conhecidas na técnica. As concentrações são relatadas em quantidades por 92,9 metros quadrados (1.000 pés quadrados) de painéis de placas finalizados ("MSF"). Os amidos são utilizados em quantidades de cerca de 3 a cerca de 20 lb/MSF (14,6 a 97,6 g/m2) para aumentar a ligação do papel e reforçar o produto. Fibras de vidro são opcionalmente adicionadas à pasta fluida em quantidades de pelo menos 11 lb/MSF (54 g/m2). Até 15 lb/MSF (73,2 g/m2) de fibras de papel são também adicionadas à pasta fluida. Emulsões de cera são adicionadas à pasta fluida de gesso em quantidades de até 90 lb/MSF (0,4 kg/m2) para melhorar a resistência à água do painel da placa de gesso finalizado.[0115] The gypsum slurry may include additives to modify one or more properties of the final product. The additives are used in the manner and amounts known in the art. Concentrations are reported in quantities per 92.9 square meters (1,000 square feet) of finished board panels ("MSF"). Starches are used in amounts of about 3 to about 20 lb/MSF (14.6 to 97.6 g/m2) to increase paper binding and strengthen the product. Glass fibers are optionally added to the slurry in amounts of at least 11 lb/MSF (54 g/m2). Up to 15 lb/MSF (73.2 g/m2) of paper fibers are also added to the slurry. Wax emulsions are added to the gypsum slurry in amounts up to 90 lb/MSF (0.4 kg/m2) to improve the water resistance of the finished gypsum board panel.

[0116] Em modalidades da invenção que empregam um agente espumante para produzir espaços vazios no produto que contém gesso para proporcionar um peso mais leve, pode ser utilizado qualquer dos agentes espumantes convencionais conhecidos como úteis na preparação de produtos de gesso enrijecido em espuma. Muitos desses agentes espumantes são bem conhecidos e são prontamente disponíveis comercialmente, por exemplo, sabão. As espumas e um método preferencial para a preparação de produtos de espuma de gesso estão descritos na patente U.S. N° 5.683.635, incorporada ao presente documento a título de referência. Se for adicionada espuma ao produto, o dispersante de policarboxilato e/ou o sulfonato de polinaftaleno (se utilizado) são opcionalmente divididos entre a água de medição e a água de espuma ou dois dispersantes diferentes são usados na água de medição e na água de espuma antes da sua adição ao hemi-hidrato de sulfato de cálcio. Esse método é revelado no pedido de patente publicado U.S. N° 20060278128 A1, intitulado "Effective Use of Dispersants in Wallboard Containing Foam", incorporado a título de referência.[0116] In embodiments of the invention that employ a foaming agent to produce voids in the gypsum-containing product to provide lighter weight, any of the conventional foaming agents known to be useful in preparing foam-stiffened gypsum products may be used. Many such foaming agents are well known and readily commercially available, e.g. soap. Foams and a preferred method for preparing gypsum foam products are described in U.S. Patent No. 5,683,635, incorporated herein by reference. If foam is added to the product, the polycarboxylate dispersant and/or polynaphthalene sulfonate (if used) are optionally divided between the metering water and the foam water or two different dispersants are used in the metering water and the foam water before its addition to calcium sulfate hemihydrate. This method is disclosed in published U.S. patent application No. 20060278128 A1, entitled "Effective Use of Dispersants in Wallboard Containing Foam", incorporated by reference.

[0117] Outros aditivos potenciais para o papel de parede são os biocidas para reduzir o crescimento de mofo, bolor ou fungos. Dependendo do biocida selecionado e do uso pretendido para o papel de parede, o biocida pode ser adicionado à cobertura, ao núcleo de gesso ou a ambos. Exemplos de biocidas incluem ácido bórico, sais de piritiona e sais de cobre. Os biocidas podem ser adicionados à cobertura ou ao núcleo de gesso. Quando usados, os biocidas são usados nas coberturas em quantidades inferiores a 500 ppm.[0117] Other potential additives for wallpaper are biocides to reduce the growth of mold, mildew or fungi. Depending on the biocide selected and the intended use of the wallpaper, the biocide may be added to the covering, the plaster core, or both. Examples of biocides include boric acid, pyrithione salts, and copper salts. Biocides can be added to the plaster covering or core. When used, biocides are used on mulches in amounts less than 500 ppm.

[0118] Além disso, a composição de gesso opcionalmente pode incluir um amido, tal como um amido pré-gelatinizado ou um amido modificado por ácido. A inclusão do amido pré-gelatinizado aumenta a resistência do molde de gesso enrijecido e seco e minimiza ou evita o risco de delaminação do papel sob condições de umidade aumentada (por exemplo, no que diz respeito a razões elevadas de água para gesso calcinado). Um indivíduo de conhecimento comum na técnica observará métodos de pré-gelatinização de amido cru, tal como, por exemplo, cozinhar amido cru em água a temperaturas de pelo menos cerca de 185°F (85°C) ou outros métodos. Exemplos adequados de amido pré-gelatinizado incluem, mas sem limitação, amido PCF 1000, comercialmente disponível junto à Lauhoff Grain Company e AMERIKOR 818 e HQM PREGEL, ambos comercialmente disponíveis junto à Archer Daniels Midland Company. Se incluído, o amido pré-gelatinizado estará presente em qualquer quantidade adequada. Por exemplo, se incluído, o amido pré-gelatinizado pode ser adicionado à mistura utilizada para formar a composição de gesso enrijecido, de modo que a mesma esteja presente em uma quantidade de cerca de 0,5% a cerca de 10% por cento em peso da composição de gesso enrijecido. Amidos como o USG95 (United States Gypsum Company, Chicago, IL) também são opcionalmente adicionados para resistência do núcleo.[0118] Furthermore, the plaster composition may optionally include a starch, such as a pregelatinized starch or an acid-modified starch. The inclusion of pregelatinized starch increases the strength of the dried, hardened plaster mold and minimizes or prevents the risk of paper delamination under conditions of increased humidity (e.g., with respect to high water to calcined plaster ratios). One of ordinary skill in the art will appreciate methods of pregelatinizing raw starch, such as, for example, cooking raw starch in water at temperatures of at least about 185°F (85°C) or other methods. Suitable examples of pregelatinized starch include, but are not limited to, PCF 1000 starch, commercially available from Lauhoff Grain Company, and AMERIKOR 818 and HQM PREGEL, both commercially available from Archer Daniels Midland Company. If included, pregelatinized starch will be present in any suitable quantity. For example, if included, pregelatinized starch may be added to the mixture used to form the hardened plaster composition so that it is present in an amount of about 0.5% to about 10% percent in weight of the hardened plaster composition. Starches such as USG95 (United States Gypsum Company, Chicago, IL) are also optionally added for core strength.

[0119] Outros aditivos conhecidos podem ser utilizados conforme necessário para modificar propriedades específicas do produto. Açúcares, como a dextrose, são usados para melhorar a ligação do papel nas extremidades das placas. Emulsões de cera ou polissiloxanos são usados para resistência à água. Se a rigidez for necessária, o ácido bórico é comumente adicionado. O retardamento de chamas pode ser melhorado pela adição de vermiculita. Esses e outros aditivos conhecidos são úteis nas presentes formulações da pasta fluida e do papel de parede.[0119] Other known additives can be used as necessary to modify specific properties of the product. Sugars, such as dextrose, are used to improve the bonding of the paper at the ends of the boards. Wax emulsions or polysiloxanes are used for water resistance. If stiffness is required, boric acid is commonly added. Flame retardancy can be improved by adding vermiculite. These and other known additives are useful in the present slurry and wallpaper formulations.

[0120] Os sólidos da pasta fluida da presente invenção têm, de preferência, menos de 5% em peso de carbonato de cálcio.[0120] The slurry solids of the present invention preferably have less than 5% by weight of calcium carbonate.

[0121] A pasta fluida tem, de preferência, uma ausência de ácido 2- fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico.[0121] The slurry preferably has an absence of 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid.

[0122] A pasta fluida tem, de preferência, uma ausência de cada um dos monômeros de fosfato de acrilato de hidroxialquila, fosfato de hidroxialquilacrilamida, fosfato de di(acrilato de hidroxialquila) e fosfato de di(hidroxialquilacrilamida). A pasta fluida tem, de preferência, uma ausência de macromonômero que contém polialquilenoglicol que compreende um grupo alceno.[0122] The slurry preferably has an absence of each of the monomers of hydroxyalkyl acrylate phosphate, hydroxyalkylacrylamide phosphate, di(hydroxyalkyl acrylate) phosphate and di(hydroxyalkylacrylamide) phosphate. The slurry preferably has an absence of macromonomer containing polyalkylene glycol comprising an alkene group.

[0123] De preferência, a pasta fluida de gesso tem 5 a 70 por cento em volume de ar, com mais preferência, 10 a 70 por cento em volume de ar, com máxima preferência, 20 a 70 por cento em volume de ar.[0123] Preferably, the gypsum slurry is 5 to 70 volume percent air, more preferably, 10 to 70 volume percent air, most preferably, 20 to 70 volume percent air.

PLACA DE GESSO E MÉTODO DE FABRICAÇÃOPLASTER BOARD AND MANUFACTURING METHOD

[0124] De preferência, o método e a composição da invenção são usados para preparar placa de gesso 10 (ver Figura 1) que compreende um núcleo de material que contém gesso ensanduichado entre folhas de cobertura, e policarboxilatos lineares são empegados nas concentrações e modos descritos acima. Em outros aspectos, a composição e o método podem ser praticados com os mesmos componentes e da mesma maneira que as composições e os métodos correspondentes para a preparação da placa de gesso da técnica anterior, por exemplo, como descrito na patente U.S. N° 4.009.062 e 2.985.219, cujas revelações estão aqui incorporadas a título de referência.[0124] Preferably, the method and composition of the invention are used to prepare gypsum board 10 (see Figure 1) which comprises a core of gypsum-containing material sandwiched between cover sheets, and linear polycarboxylates are attached in the concentrations and modes described above. In other aspects, the composition and method can be practiced with the same components and in the same manner as the corresponding compositions and methods for preparing prior art plasterboard, for example, as described in U.S. Patent No. 4,009. 062 and 2,985,219, the disclosures of which are incorporated herein by reference.

[0125] Assim, a invenção fornece uma placa de gesso que compreende:[0125] Thus, the invention provides a plasterboard comprising:

[0126] um material de núcleo de gesso que compreende di-hidrato de sulfato de cálcio e um dispersante de policarboxilato linear da presente invenção,[0126] a gypsum core material comprising calcium sulfate dihydrate and a linear polycarboxylate dispersant of the present invention,

[0127] sendo que um componente hidráulico de uma pasta fluida a partir da qual foi feito o material do núcleo de gesso compreendia pelo menos 50% de hemi- hidrato de sulfato de cálcio em peso com base no peso seco do componente hidráulico;[0127] wherein a hydraulic component of a slurry from which the gypsum core material was made comprised at least 50% calcium sulfate hemihydrate by weight based on the dry weight of the hydraulic component;

[0128] sendo que a pasta fluida a partir da qual o material do núcleo de gesso foi fabricado tem uma razão de peso de água para hemi-hidrato de sulfato de cálcio de 0,2 a 1,5:1, de preferência 0,2 a 0,8:1, com mais preferência, 0,4 a 0,7:1;[0128] wherein the slurry from which the gypsum core material was manufactured has a weight ratio of water to calcium sulfate hemihydrate of 0.2 to 1.5:1, preferably 0. 2 to 0.8:1, more preferably 0.4 to 0.7:1;

[0129] sendo que o material de núcleo de gesso compreende 10 a 90 por cento em volume de espaços vazios.[0129] with the gypsum core material comprising 10 to 90 percent by volume of voids.

[0130] A placa de gesso (também conhecida como painel de gesso) da presente invenção compreende um material de núcleo de gesso que compreende di- hidrato de sulfato de cálcio e o dispersante de policarboxilato linear da presente invenção que consiste essencialmente na primeira unidade A de repetição e na segunda unidade B de repetição, sendo que a placa de gesso feita a partir de uma pasta fluida de gesso compreende o dispersante de policarboxilato linear e um componente hidráulico que compreende pelo menos 50% de hemi-hidrato de sulfato de cálcio em peso com base no peso seco do componente hidráulico. De modo geral, a placa 10 (Figura 1) tem uma espessura T de 0,6 a 2,5 centímetros (0,25 a 1 polegada).[0130] The gypsum board (also known as gypsum panel) of the present invention comprises a gypsum core material comprising calcium sulfate dihydrate and the linear polycarboxylate dispersant of the present invention which consists essentially of the first unit A of repetition and in the second repeating unit B, wherein the plasterboard made from a fluid gypsum paste comprises the linear polycarboxylate dispersant and a hydraulic component comprising at least 50% calcium sulfate hemihydrate in weight based on the dry weight of the hydraulic component. Generally speaking, plate 10 (Figure 1) has a thickness T of 0.6 to 2.5 centimeters (0.25 to 1 inch).

[0131] Nos casos em que se deseja produzir uma placa de gesso de menor peso, a pasta fluida da invenção compreende, adicionalmente, espuma aquosa de bolhas de ar. Tal composição e método proporcionam uma placa de peso mais leve, porque as bolhas de espuma aquosa resultam em correspondentes espaços vazios de ar no núcleo de gesso da placa resultante.[0131] In cases where it is desired to produce a plasterboard of lesser weight, the fluid paste of the invention additionally comprises aqueous foam with air bubbles. Such a composition and method provides a lighter weight board, because the aqueous foam bubbles result in corresponding air voids in the gypsum core of the resulting board.

[0132] A placa de gesso compreende espaços vazios formados por espuma de bolhas de ar na pasta fluida de gesso a partir da qual foi feito o núcleo de gesso da placa. De preferência, a pasta fluida de gesso tem 5 a 70 por cento em volume de bolhas de ar, com mais preferência, 10 a 70 por cento em volume de ar, com a máxima preferência, 20 a 60 por cento em volume de ar. A placa de gesso pode ter uma maior porcentagem em volume de espaços vazios do que a pasta fluida a partir da qual é feito um volume de bolhas. Isso ocorre porque os espaços vazios adicionais (espaços vazios de água) resultam de espaços entre as partículas quando a água é removida à medida que a pasta fluida se forma para formar a placa. Assim, a placa de gesso pode ter um volume de espaço vazio total de 10 a 92 por cento em volume, com mais preferência, 25 a 90 por cento em volume, com mais preferência, 30 a 85 por cento em volume. Se for adicionado ar no método da invenção, misturam- se o hemi-hidrato de sulfato de cálcio e a água para formar a pasta fluida e, depois, o ar é adicionado à pasta fluida e/ou adicionando-se água com espuma à pasta fluida.[0132] Gypsum board comprises voids formed by foaming air bubbles in the gypsum slurry from which the gypsum core of the board was made. Preferably, the gypsum slurry has 5 to 70 volume percent air bubbles, more preferably 10 to 70 volume percent air, most preferably 20 to 60 volume percent air. Gypsum board may have a higher volume percentage of voids than the slurry from which a bubble volume is made. This is because additional voids (water voids) result from spaces between particles when water is removed as the slurry forms to form plaque. Thus, the plasterboard may have a total void volume of 10 to 92 volume percent, more preferably 25 to 90 volume percent, more preferably 30 to 85 volume percent. If air is added in the method of the invention, calcium sulfate hemihydrate and water are mixed to form the slurry, and then air is added to the slurry and/or foamed water is added to the slurry. fluid.

[0133] Um método da presente invenção produz a placa de gesso descrita acima, a qual compreende o núcleo de gesso enrijecido ensanduichado entre folhas de cobertura de papel ou outro material. De preferência, a placa é preparada formando-se uma mistura fluida (pasta fluida) de gesso calcinado (hemi-hidrato de sulfato de cálcio), ar, água e dispersante de policarboxilato linear, depositando-se a mesma entre as folhas de cobertura e permitindo-se que o conjunto resultante enrijeça e seque. A pasta fluida é depositada sobre uma primeira folha de cobertura e, depois, uma segunda folha de cobertura é aplicada sobre a pasta fluida em enrijecimento.[0133] A method of the present invention produces the gypsum board described above, which comprises the hardened gypsum core sandwiched between cover sheets of paper or other material. Preferably, the board is prepared by forming a fluid mixture (slurry) of calcined gypsum (calcium sulfate hemihydrate), air, water and linear polycarboxylate dispersant, depositing it between the covering sheets and allowing the resulting set to harden and dry. The slurry is deposited on a first cover sheet and then a second cover sheet is applied over the hardening slurry.

[0134] De preferência, a pasta fluida enrijece pelo menos 50% em 10 minutos na ausência de aceleradores. Assim, a placa está pelo menos 50% enrijecida em 10 minutos na ausência de aceleradores.[0134] Preferably, the slurry hardens by at least 50% in 10 minutes in the absence of accelerators. Thus, the plate is at least 50% stiffened in 10 minutes in the absence of accelerators.

[0135] A pasta fluida compreende o dispersante de policarboxilato linear e o componente hidráulico que compreende pelo menos 50% de hemi-hidrato de sulfato de cálcio em peso, de preferência, pelo menos 80% de hemi-hidrato de sulfato de cálcio em peso, com base no peso seco do componente hidráulico, e a pasta fluida é transformada em um material de núcleo de gesso de uma placa de gesso (também conhecida como painel de gesso). A pasta fluida de gesso a partir da qual foi feita a placa de gesso tem uma razão de peso de água para hemi-hidrato de sulfato de cálcio de 0,1 a 1,5:1, de preferência, 0,2 a 0,8:1, com mais preferência, 0,4 a 0,8:1.[0135] The slurry comprises the linear polycarboxylate dispersant and the hydraulic component comprising at least 50% calcium sulfate hemihydrate by weight, preferably at least 80% calcium sulfate hemihydrate by weight , based on the dry weight of the hydraulic component, and the slurry is formed into a gypsum core material of a gypsum board (also known as gypsum panel). The gypsum slurry from which the gypsum board was made has a weight ratio of water to calcium sulfate hemihydrate of 0.1 to 1.5:1, preferably 0.2 to 0. 8:1, more preferably 0.4 to 0.8:1.

[0136] A pasta fluida é produzida a partir de gesso (hemi-hidrato de sulfato de cálcio), água e o dispersante da presente invenção. Em funcionamento, para produzir a pasta fluida para a placa, o gesso é movido em um transportador em direção a um misturador. Antes de entrar no misturador, os aditivos secos, como aceleradores de enrijecimento de secagem, são adicionados ao gesso em pó. A água também é adicionada. O ar também é adicionado. Alguns aditivos são adicionados diretamente ao misturador através de uma linha separada. Outros aditivos também podem ser adicionados à água. Isso é particularmente conveniente quando os aditivos estão na forma líquida. Para a maioria dos aditivos, não há criticidade em relação à colocação dos aditivos na pasta fluida, e eles podem ser adicionados com o uso de qualquer equipamento ou método que seja conveniente.[0136] The slurry is produced from gypsum (calcium sulfate hemihydrate), water and the dispersant of the present invention. In operation, to produce the slurry for the board, the plaster is moved on a conveyor toward a mixer. Before entering the mixer, dry additives such as dry hardening accelerators are added to the powdered gypsum. Water is also added. Air is also added. Some additives are added directly to the mixer through a separate line. Other additives can also be added to the water. This is particularly convenient when the additives are in liquid form. For most additives, there is no criticality regarding the placement of the additives in the slurry, and they can be added using any equipment or method that is convenient.

[0137] Contudo, quando se utiliza o dispersante desta invenção, é importante adicionar o dispersante à água antes da adição do estuque. A água de calibração ou a água de compensação são adicionadas ao misturador em quantidades necessárias para atender à razão-alvo de água para estuque quando a água de outras fontes tiver sido considerada. O gesso (hemi-hidrato de sulfato de cálcio) converte-se em di-hidrato de sulfato de cálcio durante a produção da placa.[0137] However, when using the dispersant of this invention, it is important to add the dispersant to the water before adding the stucco. Calibration water or make-up water is added to the mixer in amounts necessary to meet the target water-to-stucco ratio when water from other sources has been considered. Gypsum (calcium sulfate hemihydrate) converts to calcium sulfate dihydrate during board production.

[0138] Nos métodos e composições preferenciais para preparar a placa de gesso, as folhas de superfície da frente e de trás da placa compreendem papel, e um íon trimetafosfato é tipicamente também empregado na pasta fluida para a composição do núcleo. Assim, de preferência, a pasta fluida para a composição do núcleo também inclui o íon trimetafosfato. Nos métodos e composições preferenciais para preparar a placa de gesso, em que as folhas da superfície da placa compreendem papel, de preferência, a pasta fluida também inclui um amido pré- gelatinizado na pasta fluida de produção. Esse amido torna-se, então, distribuído pelo núcleo de gesso resultante. Isso evita o enfraquecimento da ligação entre o núcleo e as folhas de cobertura. O amido pré-gelatinizado evita o risco de delaminação do papel ligeiramente aumentado sob condições de umidade extrema. A pré-gelatinização do amido cru é conseguida por cozimento em água a temperaturas de pelo menos 85°C (185°F) ou por outros métodos bem conhecidos.[0138] In preferred methods and compositions for preparing plasterboard, the front and back surface sheets of the board comprise paper, and a trimetaphosphate ion is typically also employed in the slurry for core composition. Thus, preferably the slurry for the core composition also includes the trimetaphosphate ion. In preferred methods and compositions for preparing plasterboard, wherein the surface sheets of the board comprise paper, preferably the slurry also includes a pre-gelatinized starch in the production slurry. This starch then becomes distributed throughout the resulting gypsum core. This prevents weakening of the bond between the core and the covering sheets. Pregelatinized starch prevents the slightly increased risk of paper delamination under extreme humidity conditions. Pregelatinization of raw starch is achieved by cooking in water at temperatures of at least 85°C (185°F) or by other well-known methods.

[0139] Assim, em uma composição e um método preferenciais para a produção de uma placa de gesso, a composição compreende uma mistura de gesso calcinado (hemi-hidrato de sulfato de cálcio), água, dispersante de policarboxilato linear, íon trimetafosfato e um amido pré-gelatinizado. O método compreende formar essa mistura depositando a mesma sobre uma primeira folha de cobertura para formar um núcleo de gesso e, depois, aplicando-se uma segunda folha de cobertura sobre o núcleo de gesso. A mistura é então mantida sob condições suficientes para que o material de sulfato de cálcio forme um material de gesso enrijecido.[0139] Thus, in a preferred composition and method for producing a plasterboard, the composition comprises a mixture of calcined gypsum (calcium sulfate hemihydrate), water, linear polycarboxylate dispersant, trimetaphosphate ion and a pregelatinized starch. The method comprises forming this mixture by depositing it onto a first cover sheet to form a gypsum core and then applying a second cover sheet over the gypsum core. The mixture is then maintained under conditions sufficient for the calcium sulfate material to form a hardened gypsum material.

[0140] Alguns exemplos de amidos pré-gelatinizados prontamente disponíveis que servem os propósitos da presente invenção são (identificados pelos seus nomes comerciais): amido PCF1000, disponível junto à Lauhoff Grain Co; e amidos AMERIKOR 818 e HQM PREGEL, ambos disponíveis junto à Archer Daniels Midland Co.[0140] Some examples of readily available pregelatinized starches that serve the purposes of the present invention are (identified by their trade names): PCF1000 starch, available from Lauhoff Grain Co; and AMERIKOR 818 and HQM PREGEL starches, both available from Archer Daniels Midland Co.

[0141] Para ser utilizado em uma prática preferencial da invenção, o amido pré-gelatinizado é incluído na mistura aquosa de gesso calcinado a uma concentração de cerca de 0,08 a cerca de 5 por cento em peso, com base no peso do gesso calcinado. Uma concentração preferencial de amido pré-gelatinizado é de cerca de 0,2 a cerca de 3 por cento. Se a modalidade correspondente da técnica anterior também contiver um amido que não tenha sido pré-gelatinizado (como muitos são), o amido pré-gelatinizado na modalidade inventiva também pode servir para substituir toda ou uma porção da quantidade do amido da técnica anterior normalmente empregado.[0141] For use in a preferred practice of the invention, pregelatinized starch is included in the aqueous calcined gypsum mixture at a concentration of about 0.08 to about 5 weight percent, based on the weight of the gypsum. calcined. A preferred concentration of pregelatinized starch is about 0.2 to about 3 percent. If the corresponding prior art embodiment also contains a starch that has not been pregelatinized (as many are), the pregelatinized starch in the inventive embodiment may also serve to replace all or a portion of the amount of prior art starch normally employed. .

AGENTE DE FORMAÇÃO DE ESPUMAFOAMING AGENT

[0142] Em modalidades da invenção que empregam um agente espumante para produzir espaços vazios no produto que contém gesso para proporcionar um peso mais leve, pode ser utilizado qualquer dos agentes espumantes convencionais conhecidos como úteis na preparação de produtos de gesso enrijecido em espuma. Uma faixa preferencial de agente espumante é de cerca de 0,09 kg/MSF (0,2 lb/MSF) a cerca de 0,6 kg/MSF (1,5 lb/MSF). Muitos desses agentes espumantes são bem conhecidos e estão prontamente disponíveis comercialmente, por exemplo, sabão. Para mais descrições de agentes espumantes úteis, ver, por exemplo: patente U.S. N° 4,676,835; 5,158,612; 5,240,639 e 5,643,510; e o pedido de publicação internacional PCT WO 95116515, publicados em 22 de Junho de 1995.[0142] In embodiments of the invention that employ a foaming agent to produce voids in the gypsum-containing product to provide lighter weight, any of the conventional foaming agents known to be useful in preparing foam-stiffened gypsum products may be used. A preferred range of foaming agent is from about 0.09 kg/MSF (0.2 lb/MSF) to about 0.6 kg/MSF (1.5 lb/MSF). Many of these foaming agents are well known and readily commercially available, e.g. soap. For further descriptions of useful foaming agents, see, for example: U.S. Patent No. 4,676,835; 5,158,612; 5,240,639 and 5,643,510; and PCT international publication application WO 95116515, published June 22, 1995.

[0143] Em muitos casos, será preferível formar espaços vazios relativamente grandes no produto de gesso, para auxiliar a manter a sua resistência. Isso pode ser realizado empregando-se um agente espumante que gera espuma que é relativamente instável quando em contato com a pasta fluida de gesso calcinado. De preferência, isso é realizado misturando-se uma quantidade principal de agente espumante conhecido por gerar espuma relativamente instável com uma quantidade menor de agente espumante conhecido por gerar espuma relativamente estável.[0143] In many cases, it will be preferable to form relatively large voids in the plaster product to help maintain its strength. This can be accomplished by employing a foaming agent that generates foam that is relatively unstable when in contact with the calcined gypsum slurry. Preferably, this is accomplished by mixing a major amount of foaming agent known to generate relatively unstable foam with a smaller amount of foaming agent known to generate relatively stable foam.

[0144] Essa mistura de agentes espumantes pode ser pré-misturada "offline", isto é, separada do processo de preparação do produto de espuma de gesso.No entanto, é preferível misturar tais agentes espumantes simultânea e continuamente, como uma parte "on-line" integral do processo. Isso pode ser realizado, por exemplo, bombeando-se correntes separadas dos diferentes agentes espumantes e reunindo-se as correntes no, ou imediatamente antes do gerador de espuma que é utilizado para gerar a corrente de espuma aquosa que é então inserida e misturada com a pasta fluida de gesso calcinado. Misturando-se dessa maneira, a proporção de agentes formadores de espuma na mistura pode ser ajustada de forma simples e eficiente (por exemplo, alterando-se a taxa de fluxo de uma ou ambas as correntes separadas) para obter as características de espaços vazios desejadas no produto de gesso enrijecido com espuma. Esse ajuste será feito em resposta a um exame do produto final para determinar se tal ajuste é necessário. Uma descrição adicional de tal mistura e ajuste "on-line" pode ser encontrada na patente U.S. N° 5.643.510, e na patente US N° 5.683.635.[0144] This mixture of foaming agents can be pre-mixed "off-line", that is, separate from the plaster foam product preparation process. However, it is preferable to mix such foaming agents simultaneously and continuously, as an "on" part. -line" integral to the process. This can be accomplished, for example, by pumping separate streams of the different foaming agents and bringing the streams together in, or immediately before, the foam generator which is used to generate the aqueous foam stream which is then inserted and mixed with the Calcined gypsum fluid paste. By mixing in this manner, the proportion of foaming agents in the mixture can be adjusted simply and efficiently (e.g., by changing the flow rate of one or both separate streams) to obtain the desired void characteristics. in the foam-stiffened plaster product. Such adjustment will be made in response to an examination of the final product to determine whether such adjustment is necessary. A further description of such "on-line" mixing and adjustment can be found in U.S. Patent No. 5,643,510, and U.S. Patent No. 5,683,635.

[0145] Um exemplo de um tipo de agente espumante, útil para gerar espumas instáveis, tem a fórmula ROSO3-M+, em que R é um grupo alquila contendo de 2 a 20 átomos de carbono, e M é um cátion. De preferência, R é um grupo alquilo contendo entre 8 e 12 átomos de carbono. Um exemplo de um tipo de agente espumante, útil para gerar espumas estáveis, tem a fórmula CH3(CH2)xCH2(OCH2CH2)yOSO3-M+, em que X é um número de 2 a 20, Y é um número de 0 a 10 e é maior que 0 em pelo menos 50 por cento em peso do agente espumante, e M é um cátion. Misturas desses agentes espumantes podem também ser empregadas.[0145] An example of a type of foaming agent, useful for generating unstable foams, has the formula ROSO3-M+, where R is an alkyl group containing 2 to 20 carbon atoms, and M is a cation. Preferably, R is an alkyl group containing between 8 and 12 carbon atoms. An example of a type of foaming agent useful for generating stable foams has the formula CH3(CH2)xCH2(OCH2CH2)yOSO3-M+, where X is a number from 2 to 20, Y is a number from 0 to 10, and is greater than 0 in at least 50 weight percent of the foaming agent, and M is a cation. Mixtures of these foaming agents can also be used.

[0146] Em algumas modalidades preferenciais da invenção, a espuma aquosa foi gerada a partir de um agente espumante pré-misturado com a fórmula CH3(CH2)xCH2(OCH2CH2)yOSO3-M+, em que X é um número de 2 a 20, Y é um número de 0 a 10 e representa 0 em pelo menos 50 por cento em peso do agente espumante, e M é um cátion. De preferência, Y é de 0 a 86 a 99 por cento em peso desse agente espumante.[0146] In some preferred embodiments of the invention, the aqueous foam was generated from a pre-mixed foaming agent with the formula CH3(CH2)xCH2(OCH2CH2)yOSO3-M+, where X is a number from 2 to 20, Y is a number from 0 to 10 and represents 0 in at least 50 weight percent of the foaming agent, and M is a cation. Preferably, Y is 0 to 86 to 99 weight percent of that foaming agent.

PLACAS COMPÓSITASCOMPOSITE PLATES

[0147] Nos casos em que é desejado produzir uma placa de gesso compósita, a pasta fluida da invenção compreende ainda material de reforço. A placa compósita compreende gesso enrijecido e partículas hospedeiras, sendo que pelo menos uma parte do gesso enrijecido é posicionada nos espaços vazios acessíveis nas partículas hospedeiras, ou ao redor dos mesmos. A placa é preparada formando- se ou depositando-se uma mistura em uma superfície, em que a mistura compreende: as partículas hospedeiras; hemi-hidrato de sulfato de cálcio, da qual pelo menos uma porção está sob a forma de cristais nos espaços vazios das partículas hospedeiras, ou ao redor dos mesmos, água e dispersante de policarboxilato linear. De preferência, a mistura também contém uma quantidade adequada de um ou mais materiais intensificadores escolhidos do grupo consistindo em ácidos fosfóricos condensados, cada um dos quais compreende duas ou mais unidades de ácido fosfórico; e sais ou íons de fosfatos condensados, cada um dos quais compreende 2 ou mais unidades de fosfato. A mistura é então mantida sob condições suficientes para o hemi-hidrato de sulfato de cálcio formar gesso, pelo que a porção do gesso enrijecido nos e perto dos espaços vazios acessíveis nas partículas hospedeiras é formada por hidratação in situ dos cristais de hemi-hidrato de sulfato de cálcio nos espaços vazios das partículas hospedeiras.[0147] In cases where it is desired to produce a composite plasterboard, the slurry of the invention further comprises reinforcing material. The composite board comprises hardened gypsum and host particles, with at least a portion of the hardened gypsum being positioned in or around the void spaces accessible in the host particles. The plate is prepared by forming or depositing a mixture on a surface, wherein the mixture comprises: the host particles; calcium sulfate hemihydrate, at least a portion of which is in the form of crystals in or around the host particle voids, water and linear polycarboxylate dispersant. Preferably, the mixture also contains a suitable amount of one or more enhancer materials chosen from the group consisting of condensed phosphoric acids, each of which comprises two or more phosphoric acid units; and condensed phosphate salts or ions, each of which comprises 2 or more phosphate units. The mixture is then maintained under conditions sufficient for the calcium sulfate hemihydrate to form gypsum, whereby the portion of the hardened gypsum in and near the accessible void spaces in the host particles is formed by in situ hydration of the calcium sulfate hemihydrate crystals. calcium sulfate in the void spaces of host particles.

[0148] Em algumas modalidades inventivas preferenciais, em que o método e a composição são para preparar uma placa compósita compreendendo gesso enrijecido e partículas de um material de reforço nas concentrações e modos descritos acima. De preferência, o íon trimetafosfato é também utilizado nas concentrações e forma descritas acima. Se desejado, o produto compósito compreende partículas hospedeiras e gesso enrijecido, sendo que pelo menos uma porção do gesso enrijecido está posicionada em e próximo dos espaços vazios acessíveis nas partículas hospedeiras. A composição inventiva compreende uma mistura de: partículas hospedeiras com espaços vazios acessíveis nas mesmas; gesso calcinado, do qual pelo menos uma porção está sob a forma de cristais nos espaços vazios nas partículas hospedeiras e ao redor dos mesmos; e dispersante de policarboxilato linear. De preferência, a mistura também inclui um sal trimetafosfato solúvel em água. A composição pode ser misturada com água para produzir uma mistura inventiva de água, dispersante de policarboxilato linear, partículas hospedeiras com espaços vazios acessíveis, gesso calcinado (do qual pelo menos uma porção está sob a forma de cristais nos espaços vazios, ou ao redor dos mesmos, nas partículas hospedeiras) e, de preferência, o íon trimetafosfato. O método compreende a formação de uma tal mistura, depositando-a em uma superfície ou um molde e permitindo-se o seu enrijecimento e secagem. Em outros aspectos, a composição e o método podem ser praticados com os mesmos componentes e da mesma maneira que as composições e os métodos correspondentes para a preparação de placas compósitas da técnica anterior, por exemplo, como descrito na patente U.S. N° 5.320.677, cuja divulgação é incorporada ao presente documento a título de referência.[0148] In some preferred inventive embodiments, wherein the method and composition are to prepare a composite board comprising hardened gypsum and particles of a reinforcing material in the concentrations and manners described above. Preferably, the trimetaphosphate ion is also used in the concentrations and manner described above. If desired, the composite product comprises host particles and hardened gypsum, with at least a portion of the hardened gypsum being positioned in and near accessible voids in the host particles. The inventive composition comprises a mixture of: host particles with accessible voids therein; calcined gypsum, of which at least a portion is in the form of crystals in the voids in and around the host particles; and linear polycarboxylate dispersant. Preferably, the mixture also includes a water-soluble trimetaphosphate salt. The composition may be mixed with water to produce an inventive mixture of water, linear polycarboxylate dispersant, host particles with accessible voids, calcined gypsum (of which at least a portion is in the form of crystals in the voids, or around the same, in the host particles) and, preferably, the trimetaphosphate ion. The method comprises forming such a mixture, depositing it on a surface or mold and allowing it to harden and dry. In other aspects, the composition and method may be practiced with the same components and in the same manner as corresponding compositions and methods for preparing prior art composite plates, e.g., as described in U.S. Patent No. 5,320,677 , the disclosure of which is incorporated into this document by reference.

OUTROS PRODUTOS PRODUZIDOS A PARTIR DA PASTA FLUIDA DA PRESENTE INVENÇÃOOTHER PRODUCTS PRODUCED FROM THE FLUIDS OF THE PRESENT INVENTION

[0149] A invenção também fornece um produto usinável contendo gesso enrijecido preparado pela formação de uma mistura compreendendo um amido, partículas de um polímero redispersável em água, um material de sulfato de cálcio, água e dispersante de policarboxilato linear. De preferência, a mistura também contém uma quantidade adequada de um ou mais materiais intensificadores escolhidos entre: ácidos fosfóricos condensados, cada um dos quais compreende 2 ou mais unidades de ácido fosfórico; e sais ou íons de fosfatos condensados, cada um dos quais compreende duas ou mais unidades de fosfato. A mistura é então mantida sob condições suficientes para que o material de sulfato de cálcio forme um material de gesso enrijecido.[0149] The invention also provides a machinable product containing hardened gypsum prepared by forming a mixture comprising a starch, particles of a water-redispersible polymer, a calcium sulfate material, water and linear polycarboxylate dispersant. Preferably, the mixture also contains a suitable amount of one or more enhancing materials chosen from: condensed phosphoric acids, each of which comprises 2 or more phosphoric acid units; and condensed phosphate salts or ions, each of which comprises two or more phosphate units. The mixture is then maintained under conditions sufficient for the calcium sulfate material to form a hardened gypsum material.

[0150] A invenção também fornece um produto contendo gesso enrijecido usado para terminar uma junta entre as bordas de placas de gesso, sendo que o produto é preparado inserindo-se, na junta, uma mistura compreendendo um ligante, um espessante, um agente de nivelamento, um material de sulfato de cálcio, água, e dispersante de policarboxilato linear. De preferência, a mistura também contém uma quantidade adequada de um ou mais materiais intensificadores escolhidos entre aditivos fosfóricos condensados, cada um dos quais compreende 2 ou mais unidades de ácido fosfórico; e sais ou íons de fosfatos condensados, cada um dos quais compreende 2 ou mais unidades de fosfato. A mistura é então mantida sob condições suficientes para que o material de sulfato de cálcio forme um material de gesso enrijecido.[0150] The invention also provides a product containing hardened plaster used to finish a joint between the edges of plasterboard, the product being prepared by inserting, into the joint, a mixture comprising a binder, a thickener, a leveling material, a calcium sulfate material, water, and linear polycarboxylate dispersant. Preferably, the mixture also contains a suitable amount of one or more enhancing materials chosen from condensed phosphoric additives, each of which comprises 2 or more phosphoric acid units; and condensed phosphate salts or ions, each of which comprises 2 or more phosphate units. The mixture is then maintained under conditions sufficient for the calcium sulfate material to form a hardened gypsum material.

[0151] O método e a composição podem produzir um material empregado para terminar uma união entre as bordas de placas de gesso, em que o dispersante de policarboxilato linear é empregado nas concentrações descritas acima. De preferência sais e íons trimetafosfato são também incluídos na composição. No que diz respeito a outros aspectos além da inclusão de dispersante de policarboxilato linear, a composição e o método podem ser praticados com os mesmos componentes e da mesma maneira que as composições e métodos correspondentes para produzir um material de acabamento de juntas na técnica anterior, por exemplo, como descrito. na patente U.S. N° 3.297.601, cuja divulgação é incorporada ao presente documento a título de referência. Em algumas formas preferenciais, a composição compreende uma mistura de gesso calcinado, dispersante de policarboxilato linear, um aglutinante, um espessante e um agente de nivelamento, e de preferência, um sal de trimetafosfato solúvel em água. A composição pode ser misturada com água para produzir uma mistura inventiva de gesso calcinado, dispersante de policarboxilato linear, aglutinante, espessante, agente de nivelamento e, de preferência, íon trimetafosfato. O método compreende a formação de uma tal mistura, inserindo-a numa junção entre as bordas das placas de gesso e permitindo que esta se enrijeça e seque.[0151] The method and composition can produce a material used to finish a joint between the edges of plasterboard, in which the linear polycarboxylate dispersant is used in the concentrations described above. Preferably salts and trimetaphosphate ions are also included in the composition. With respect to aspects other than the inclusion of linear polycarboxylate dispersant, the composition and method may be practiced with the same components and in the same manner as the corresponding compositions and methods for producing a joint finishing material in the prior art. for example, as described. in U.S. Patent No. 3,297,601, the disclosure of which is incorporated herein by reference. In some preferred forms, the composition comprises a mixture of calcined gypsum, linear polycarboxylate dispersant, a binder, a thickener and a leveling agent, and preferably, a water-soluble trimetaphosphate salt. The composition can be mixed with water to produce an inventive mixture of calcined gypsum, linear polycarboxylate dispersant, binder, thickener, leveling agent and, preferably, trimetaphosphate ion. The method comprises forming such a mixture, inserting it into a joint between the edges of plasterboard and allowing it to harden and dry.

[0152] Em tais modalidades de acabamento de junta preferenciais, o ligante, espessante e agente de nivelamento são escolhidos entre os componentes bem conhecidos pelos versados na técnica de compostos de junta. Por exemplo, o aglutinante pode ser um ligante de látex convencional, sendo que o poli(acetato de vinila) e o poli(etileno-co-acetato de vinila) são preferenciais, sendo incluídos em uma faixa de cerca de 1 a cerca de 15 por cento em peso da composição. Um exemplo de um espessante útil é um espessante celulósico, por exemplo, etil-hidroxietilcelulose, hidroxipropilmetilcelulose, metil-hidroxipropilcelulose ou hidroxietilcelulose, incluído em uma faixa de cerca de 0,1 a cerca de 2 por cento em peso da composição. Exemplos de agentes não nivelantes adequados são argilas atapulgita, sepiolita, bentonita e montmorilonita, incluídas em uma faixa de cerca de 1 a cerca de 10 por cento em peso da composição.[0152] In such preferred joint finishing embodiments, the binder, thickener and leveling agent are chosen from components well known to those skilled in the art of joint compounds. For example, the binder may be a conventional latex binder, with poly(vinyl acetate) and poly(ethylene-co-vinyl acetate) being preferred, being included in a range of about 1 to about 15 percent by weight of the composition. An example of a useful thickener is a cellulosic thickener, for example, ethylhydroxyethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, methylhydroxypropylcellulose or hydroxyethylcellulose, included in a range of about 0.1 to about 2 weight percent of the composition. Examples of suitable non-leveling agents are attapulgite, sepiolite, bentonite and montmorillonite clays, included in a range of about 1 to about 10 weight percent of the composition.

[0153] Os exemplos seguintes são apresentados para ilustrar adicionalmente algumas modalidades preferenciais da invenção e para compará-las com métodos e composições fora do escopo da invenção. Salvo indicação em contrário, as concentrações de materiais nas composições e misturas são dadas em porcentagem em peso com base no peso do gesso calcinado presente.[0153] The following examples are presented to further illustrate some preferred embodiments of the invention and to compare them with methods and compositions outside the scope of the invention. Unless otherwise indicated, concentrations of materials in compositions and mixtures are given as percentages by weight based on the weight of calcined gypsum present.

EXEMPLO 1EXAMPLE 1

[0154] Novos policarboxilatos lineares foram comparados com sulfonato de polinaftaleno na mesma dosagem. O uso de água foi ajustado para atingir uma queda de 18 centímetros (7 polegadas) (razão de peso de água para estuque, WSR).[0154] New linear polycarboxylates were compared with polynaphthalene sulfonate at the same dosage. Water use was adjusted to achieve a 18-centimeter (7-inch) drop (water-to-stucco weight ratio, WSR).

[0155] Os dispersantes aniônicos de policarboxilato linear foram sintetizados por polimerização radical em meio aquoso, com o uso de um iniciador de radical (peróxido inorgânico) e agente de transferência de mudança padrão (mercaptano). Tipicamente, uma polidispersividade acima de 2,0 é obtida e os grupos finais de polímero são, teoricamente, uma mistura de versões inativas do iniciador, do agente de transferência de cadeia e das unidades monoméricas.[0155] Anionic linear polycarboxylate dispersants were synthesized by radical polymerization in aqueous media, using a radical initiator (inorganic peroxide) and standard change transfer agent (mercaptan). Typically, a polydispersity above 2.0 is obtained and the polymer end groups are theoretically a mixture of inactive versions of the initiator, chain transfer agent and monomeric units.

[0156] A demanda de água das pastas fluidas de gesso dispersas com dispersantes de policarboxilato linear (PC1-PC8 produzido pela Ruetgers Polymers) foi testada e comparada com pastas fluidas de gesso dispersas com sulfonato de polinoftaleno (sal de cálcio de sulfonato de polinaftaleno DURASAR disponível junto à Ruetgers Polymers). O beta hemi-hidrato de cálcio sintético com 1% em peso (de peso de estuque) de Acelerador de Moinho de Esferas e 3% em peso de amido pré- gelificado adicionado foi misturado com água, dispersante e retardador em um misturador de alto cisalhamento durante 10 segundos. A pasta fluida foi despejada em um cilindro de metal e deixou-se espalhar depois de levantar o cilindro. O diâmetro do espalhamento da pasta fluida foi medido.[0156] The water demand of gypsum slurries dispersed with linear polycarboxylate dispersants (PC1-PC8 produced by Ruetgers Polymers) was tested and compared with gypsum slurries dispersed with polynophthalene sulfonate (DURASAR polynaphthalene sulfonate calcium salt available from Ruetgers Polymers). Synthetic beta calcium hemihydrate with 1 wt% (by weight of stucco) Ball Mill Accelerator and 3 wt% pregelatinized starch added was mixed with water, dispersant and retarder in a high shear mixer. for 10 seconds. The slurry was poured into a metal cylinder and allowed to spread after lifting the cylinder. The diameter of the slurry spread was measured.

[0157] Para comparar a eficácia dos dispersantes, a dosagem de dispersante foi definida em 0,25% em peso (em peso de estuque) e a dosagem de água foi ajustada para se conseguir uma dispersão de pasta fluida consistente de 18 centímetros (7 polegadas). A dosagem do retardador (VERSENEX 80) foi ajustada para atingir um tempo de enrijecimento comparável da pasta fluida dentro de 40 a 60 segundos. A demanda de água é expressa como razão de peso de água para estuque (WSR) necessária para a dispersão de 18 centímetros (7 polegadas).[0157] To compare the effectiveness of the dispersants, the dispersant dosage was set at 0.25% by weight (by weight of stucco) and the water dosage was adjusted to achieve a consistent slurry dispersion of 18 centimeters (7 inches). The retarder dosage (VERSENEX 80) was adjusted to achieve a comparable slurry hardening time within 40 to 60 seconds. Water demand is expressed as water-to-stucco weight ratio (WSR) required for 18 centimeters (7 inches) dispersion.

[0158] Os dispersantes de policarboxilato linear testados estão listados na TABELA 1.TABE LA 1 [0158] The tested linear polycarboxylate dispersants are listed in TABLE 1. TABLE 1

[0159] Os resultados desse exemplo são mostrados na TABELA 2.TABELA 2 [0159] The results of this example are shown in TABLE 2. TABLE 2

[0160] Todos os policarboxilatos lineares testados atingiram uma menor demanda de água (WSR) do que o sulfonato de polinaftaleno (PNS) DURASAR. A demanda de água e o uso de retardadores são reduzidos com o aumento do conteúdo de Monômero A. Todos os dispersantes de policarboxilato linear obtiveram um menor RMS do que o dispersante de SNP disponível comercialmente.[0160] All linear polycarboxylates tested achieved a lower water demand (WSR) than DURASAR polynaphthalene sulfonate (PNS). Water demand and retardant use are reduced with increasing Monomer A content. All linear polycarboxylate dispersants achieved a lower RMS than the commercially available SNP dispersant.

EXEMPLO 2EXAMPLE 2

[0161] Novos policarboxilatos lineares foram comparados contra sulfonato de polinaftaleno e policarboxilato ramificado convencional (também conhecido como éter de policarboxilato ou PCE) na mesma dosagem utilizando argilas contendo estuque mais desafiadoras. O uso de água foi ajustado para atingir uma queda de 18 centímetros (7 polegadas) (razão de peso de água para estuque, WSR). O estuque tem 87% em peso de hemi-hidrato de sulfato de cálcio e cerca de 0,6% em peso de argila total.[0161] New linear polycarboxylates were compared against polynaphthalene sulfonate and conventional branched polycarboxylate (also known as polycarboxylate ether or PCE) at the same dosage using more challenging stucco-containing clays. Water use was adjusted to achieve a 18-centimeter (7-inch) drop (water-to-stucco weight ratio, WSR). Stucco is 87% by weight calcium sulfate hemihydrate and about 0.6% by weight total clay.

[0162] Os dispersantes aniônicos de policarboxilato linear foram sintetizados por polimerização radical em meio aquoso, com o uso de um iniciador de radical (peróxido inorgânico) e agente de transferência de mudança padrão (mercaptano). Tipicamente, uma polidispersividade acima de 2,0 é obtida e os grupos finais de polímero têm, teoricamente, uma mistura de versões inativas do iniciador, do agente de transferência de cadeia e das unidades monoméricas.[0162] Anionic linear polycarboxylate dispersants were synthesized by radical polymerization in aqueous media, using a radical initiator (inorganic peroxide) and standard change transfer agent (mercaptan). Typically, a polydispersity above 2.0 is obtained and the polymer end groups theoretically have a mixture of inactive versions of the initiator, chain transfer agent and monomeric units.

[0163] A demanda de água das pastas fluidas de gesso dispersas com dispersantes de policarboxilato linear (PC1, PC4 e PC7 fabricados pela Ruetgers Polymers) foi testada e comparada com pastas fluidas de gesso dispersas de sulfonato de polinaftaleno (PCS e ETHACRYL M, disponível junto À COATEX). O gesso natural que contém beta-hemi-hidrato de cálcio com 0,75% em peso (de peso de estuque) de acelerador de Moinho de Esferas e amido pré-gelificado a 3% em peso foi misturado com água, dispersante e retardador em um misturador de alto cisalhamento durante 10 segundos. A pasta fluida foi despejada em um cilindro de metal e deixou-se espalhar depois de levantar o cilindro. O diâmetro do espalhamento da pasta fluida foi medido.[0163] The water demand of gypsum slurries dispersed with linear polycarboxylate dispersants (PC1, PC4 and PC7 manufactured by Ruetgers Polymers) was tested and compared with gypsum slurries dispersed with polynaphthalene sulfonate (PCS and ETHACRYL M, available together with COATEX). Natural plaster containing calcium beta-hemihydrate with 0.75% by weight (by weight of stucco) Ball Mill Accelerator and 3% by weight pregelatinized starch was mixed with water, dispersant and retarder in a high shear mixer for 10 seconds. The slurry was poured into a metal cylinder and allowed to spread after lifting the cylinder. The diameter of the slurry spread was measured.

[0164] Para comparar a eficácia dos dispersantes, a dosagem de dispersante foi definida em 0,25% em peso (em peso de estuque) e a dosagem de água foi ajustada para se conseguir uma dispersão consistente de 18 centímetros (7 polegadas). A dosagem do retardador (VERSENEX 80) foi ajustada para atingir um tempo de enrijecimento comparável da pasta fluida dentro de 40 a 60 segundos. A demanda de água é expressa como razão de peso de água para estuque (WSR) necessária para a dispersão de 18 centímetros (7 polegadas). Os dispersantes de policarboxilato linear testados estão listados na TABELA 3.TABELA 3 [0164] To compare the effectiveness of the dispersants, the dispersant dosage was set at 0.25% by weight (by weight of stucco) and the water dosage was adjusted to achieve a consistent dispersion of 18 centimeters (7 inches). The retarder dosage (VERSENEX 80) was adjusted to achieve a comparable slurry hardening time within 40 to 60 seconds. Water demand is expressed as water-to-stucco weight ratio (WSR) required for 18 centimeters (7 inches) dispersion. The tested linear polycarboxylate dispersants are listed in TABLE 3. TABLE 3

[0165] Os estuques contendo argila são muito difíceis de dispersar utilizando dispersantes convencionais e o PCE convencional, de outro modo muito eficaz, não pode reduzir a demanda de água destes estuques desafiadores. Os dispersantes de policarcoxilato linear apresentaram melhor desempenho que PNS e até mesmo PCE.[0165] Clay-containing stuccos are very difficult to disperse using conventional dispersants and conventional PCE, otherwise very effective, cannot reduce the water demand of these challenging stuccos. Linear polycarkoxylate dispersants performed better than PNS and even PCE.

EXEMPLO 3EXAMPLE 3

[0166] Uma mistura do policarboxilato linear da presente invenção com sulfonato de polinaftaleno (PNS) foi comparada com policarboxilato linear e foi comparada com sulfonato de polinaftaleno na mesma dosagem. O uso de água foi ajustado para atingir uma queda de 15 centímetros (6 polegadas) (razão de peso de água para estuque, WSR).[0166] A mixture of the linear polycarboxylate of the present invention with polynaphthalene sulfonate (PNS) was compared with linear polycarboxylate and was compared with polynaphthalene sulfonate in the same dosage. Water use was adjusted to achieve a 15-centimeter (6-inch) drop (water to stucco weight ratio, WSR).

[0167] O dispersante aniônico de policarboxilato linear foi sintetizado por polimerização radical em meio aquoso, utilizando-se um iniciador de radical (peróxido inorgânico) e agente de transferência de alteração padrão (mercaptano). Tipicamente, uma polidispersividade acima de 2,0 é obtida e os grupos finais de polímero são, teoricamente, uma mistura de versões inativas do iniciador, do agente de transferência de cadeia e das unidades monoméricas.[0167] The anionic linear polycarboxylate dispersant was synthesized by radical polymerization in aqueous media, using a radical initiator (inorganic peroxide) and standard change transfer agent (mercaptan). Typically, a polydispersity above 2.0 is obtained and the polymer end groups are theoretically a mixture of inactive versions of the initiator, chain transfer agent and monomeric units.

[0168] O dispersante de policarboxilato linear tinha uma razão molar de 60:40 de MAA e AMPS e um peso molecular ponderal médio estimado em cerca de 15.000 Daltons.[0168] The linear polycarboxylate dispersant had a 60:40 molar ratio of MAA and AMPS and an estimated weight average molecular weight of about 15,000 Daltons.

[0169] A demanda de água das pastas fluidas de gesso dispersas com o dispersante de policarboxilato linear fabricado pela Ruetgers Polymers foi testada e comparada com sulfonato de polinaftaleno (sal de cálcio de sulfonato de polinaftaleno DURASAR disponível junto à Ruetgers Polymers) e com uma mistura 1:1 de policarboxilato linear da presente invenção e pastas fluidas de gesso dispersas PNS (DURASAR). O beta hemi-hidrato de cálcio sintético com 1% em peso (de peso de estuque) de Acelerador de Moinho de Esferas e 2% em peso de amido pré-gelificado adicionado foi misturado com água, dispersante e retardador em um misturador de alto cisalhamento durante 10 segundos. A pasta fluida foi despejada em um cilindro de metal e deixou-se espalhar depois de levantar o cilindro. O diâmetro do espalhamento da pasta fluida foi medido.[0169] The water demand of gypsum slurries dispersed with the linear polycarboxylate dispersant manufactured by Ruetgers Polymers was tested and compared with polynaphthalene sulfonate (DURASAR polynaphthalene sulfonate calcium salt available from Ruetgers Polymers) and with a mixture 1:1 linear polycarboxylate of the present invention and PNS (DURASAR) dispersed gypsum slurries. Synthetic beta calcium hemihydrate with 1 wt% (by weight of stucco) Ball Mill Accelerator and 2 wt% pregelatinized starch added was mixed with water, dispersant and retarder in a high shear mixer for 10 seconds. The slurry was poured into a metal cylinder and allowed to spread after lifting the cylinder. The diameter of the slurry spread was measured.

[0170] Para comparar a eficácia dos dispersantes, a dosagem de dispersante foi definida como 0,64% em peso (em peso de estuque) e a dosagem de água foi ajustada para se obter uma dispersão consistente de 15 centímetros (6 polegadas). A dosagem do retardador (VERSENEX 80) foi ajustada para atingir um tempo de enrijecimento comparável da pasta fluida dentro de 40 a 60 segundos. A demanda de água é expressa como razão de peso de água para estuque (WSR) necessária para a dispersão de 15 centímetros (6 polegadas). Os dispersantes de policarboxilato linear testados estão listados na TABELA 4.TABELA 4 [0170] To compare the effectiveness of the dispersants, the dispersant dosage was set to 0.64% by weight (by weight of stucco) and the water dosage was adjusted to obtain a consistent dispersion of 15 centimeters (6 inches). The retarder dosage (VERSENEX 80) was adjusted to achieve a comparable slurry hardening time within 40 to 60 seconds. Water demand is expressed as water-to-stucco weight ratio (WSR) required for 15 centimeters (6 inches) dispersion. The tested linear polycarboxylate dispersants are listed in TABLE 4. TABLE 4

[0171] Constatou-se que os dispersantes PC lineares eram igualmente ou mais eficazes quando usados simultaneamente com sulfonatos de polinaftaleno.[0171] It was found that linear PC dispersants were equally or more effective when used simultaneously with polynaphthalene sulfonates.

EXEMPLO 4 - DADOS DE HIDRATAÇÃOEXAMPLE 4 - HYDRATION DATA

[0172] Na Série Experimental 4-1, na Série Experimental 4-2 e na Série Experimental 4-3, o policarboxilato linear à base de ácido metacrílico foi testado como um dispersante para a placa de gesso e a hidratação medida como aumento de temperatura foi registrada. Os dados de hidratação da Série Experimental 4-1 são mostrados na Figura 2, a Série Experimental 4-2 é mostrada pela Figura 3, e a Série Experimental 4-3 é mostrada pela Figura 4[0172] In Experimental Series 4-1, Experimental Series 4-2 and Experimental Series 4-3, methacrylic acid-based linear polycarboxylate was tested as a dispersant for plasterboard and hydration measured as temperature increase was registered. Hydration data from Experimental Series 4-1 is shown in Figure 2, Experimental Series 4-2 is shown in Figure 3, and Experimental Series 4-3 is shown in Figure 4

[0173] A Série Experimental 4-1 testou composições em que o dispersante era 0,3% em peso de PNS (sulfonato de polinaftaleno), uma mistura de 0,2% em peso de PNS (sulfonato de polinaftaleno) e 0,2% em peso de dispersante de policarboxilato linear da presente invenção e uma mistura de 0,3% em peso de SNP (sulfonato de polinaftaleno) e 0,3% em peso de dispersante de policarboxilato linear da presente invenção.[0173] Experimental Series 4-1 tested compositions in which the dispersant was 0.3% by weight PNS (polynaphthalene sulfonate), a mixture of 0.2% by weight PNS (polynaphthalene sulfonate) and 0.2 % by weight of linear polycarboxylate dispersant of the present invention and a mixture of 0.3% by weight of SNP (polynaphthalene sulfonate) and 0.3% by weight of linear polycarboxylate dispersant of the present invention.

[0174] A Série Experimental 4-2 testou composições em que o dispersante era 0,6% em peso de PNS (sulfonato de polinaftaleno), uma mistura de 0,3% em peso de PNS (sulfonato de polinaftaleno) e 0,3% em peso de dispersante de policarboxilato linear da presente invenção, e uma mistura de 0,3% em peso de SNP (sulfonato de polinaftaleno) e 0,4% em peso de dispersante de policarboxilato linear da presente invenção.[0174] Experimental Series 4-2 tested compositions in which the dispersant was 0.6% by weight PNS (polynaphthalene sulfonate), a mixture of 0.3% by weight PNS (polynaphthalene sulfonate) and 0.3 % by weight of linear polycarboxylate dispersant of the present invention, and a mixture of 0.3% by weight of SNP (polynaphthalene sulfonate) and 0.4% by weight of linear polycarboxylate dispersant of the present invention.

[0175] A Série Experimental 4-3 testou composições em que o dispersante era 0,2% em peso de PNS (sulfonato de polinaftaleno), uma mistura de 0,2% em peso de PNS (sulfonato de polinaftaleno) e 0,1% em peso de dispersante de policarboxilato linear da presente invenção e uma mistura de 0,2% em peso de dispersante de policarboxilato linear de PNS (sulfonato de polinaftaleno) e 0,2% em peso da presente invenção.[0175] Experimental Series 4-3 tested compositions in which the dispersant was 0.2% by weight PNS (polynaphthalene sulfonate), a mixture of 0.2% by weight PNS (polynaphthalene sulfonate) and 0.1 % by weight of linear polycarboxylate dispersant of the present invention and a mixture of 0.2% by weight of PNS (polynaphthalene sulfonate) linear polycarboxylate dispersant and 0.2% by weight of the present invention.

[0176] O dispersante de policarboxilato linear era um copolímero de MAA e AMPS tendo um peso molecular ponderal médio estimado em cerca de 16.000 Daltons.[0176] The linear polycarboxylate dispersant was a copolymer of MAA and AMPS having an estimated weight average molecular weight of about 16,000 Daltons.

[0177] Todas as amostras de pasta fluida foram retiradas de uma linha de fabricação de placas de gesso do tamanho da planta e testadas para hidratação. Utilizou-se um misturador de uma linha de fabricação de placas de gesso para combinar ingredientes úmidos e secos para formar uma pasta fluida central em um processo contínuo. A pasta fluida central de um conduto de descarga do misturador foi depositada como uma fita contínua de placa precursora em uma folha de papel. As amostras foram retiradas dessa fita contínua de placa precursora e depois testadas.[0177] All slurry samples were taken from a plant-sized gypsum board manufacturing line and tested for hydration. A mixer from a plasterboard manufacturing line was used to combine wet and dry ingredients to form a central slurry in a continuous process. The central slurry from a mixer discharge conduit was deposited as a continuous ribbon of precursor plate on a sheet of paper. Samples were taken from this continuous ribbon of precursor plate and then tested.

[0178] Em cada Série Experimental, a única mudança de formulação foi o tipo de dispersante e a quantidade de dosagem. A dosagem do retardador e do acelerador não foi ajustada.[0178] In each Experimental Series, the only formulation change was the type of dispersant and the dosage amount. The retarder and accelerator dosage has not been adjusted.

[0179] As pastas fluidas de gesso na Série Experimental 4-1 da Figura 2 não apresentou sinais de hidratação retardada quando policarboxilatos lineares (PC) foram introduzidos. Nos gráficos das Figuras 2 a 4, T representa o tempo e TKE representa o tempo para a entrada no forno.[0179] The gypsum slurries in Experimental Series 4-1 of Figure 2 showed no signs of delayed hydration when linear polycarboxylates (PC) were introduced. In the graphs in Figures 2 to 4, T represents time and TKE represents the time for entering the oven.

[0180] As pastas fluidas de gesso na Série Experimental 4-2 mostraram um pequeno atraso de hidratação com uma dosagem de 0,3% em peso de policarboxilato linear. O impacto foi mais visível quando a dose foi aumentada para 0,4% em peso. No entanto, em ambos os casos, a hidratação estava completa antes de 0,75 T/TKE, em que T é o tempo e TKE é o tempo para a placa formada no misturador entrar no forno.[0180] The gypsum slurries in Experimental Series 4-2 showed a small hydration delay with a dosage of 0.3% by weight of linear polycarboxylate. The impact was more visible when the dose was increased to 0.4% by weight. However, in both cases, hydration was complete before 0.75 T/TKE, where T is the time and TKE is the time for the slab formed in the mixer to enter the oven.

[0181] As suspensões de gesso na Série Experimental 4-3 mostraram uma pequena diminuição de hidratação com 0,1% de PC adicionado e a diminuição foi ligeiramente aumentada para 0,2% em peso. Similarmente, como na Série Experimental 4-2, a hidratação geral não foi reduzida e a hidratação foi completada antes de 0,5 T/TKE.[0181] Gypsum suspensions in Experimental Series 4-3 showed a small decrease in hydration with 0.1% PC added and the decrease was slightly increased to 0.2% by weight. Similarly, as in Experimental Series 4-2, overall hydration was not reduced and hydration was completed before 0.5 T/TKE.

[0182] O efeito de retardamento dos policarboxilatos lineares foi considerado pequeno ou inexistente (Série Experimental 4-1) e não afetou o tempo total para 100% de hidratação.[0182] The retardation effect of linear polycarboxylates was considered small or non-existent (Experimental Series 4-1) and did not affect the total time to 100% hydration.

[0183] Policarboxilatos Lineares (desta invenção) impactam somente a parte inicial da hidratação e podem ser considerados como atuando como um retardador fraco com retardo de desvanecimento.[0183] Linear polycarboxylates (of this invention) impact only the initial part of hydration and can be considered as acting as a weak retarder with fading delay.

[0184] Em comparação com dispersantes convencionais de policarboxilato ramificado. O impacto dos policarboxilatos lineares descritos nesta invenção é mínimo ou inexistente para a resistência do produto. Esta é uma vantagem inesperada significativa. Como resultado do efeito de retardamento mínimo ou inexistente, o retardo pode ser controlado com precisão pela adição de agentes retardadores dedicados sem a interferência dos dispersantes de policarboxilato Linear.[0184] Compared to conventional branched polycarboxylate dispersants. The impact of the linear polycarboxylates described in this invention is minimal or non-existent on the strength of the product. This is a significant unexpected advantage. As a result of the minimal or no retardation effect, retardation can be precisely controlled by the addition of dedicated retardant agents without the interference of Linear Polycarboxylate Dispersants.

[0185] Os policarboxilatos convencionais ramificados têm um impacto de retardamento mais forte e persistente em um alto uso, resultando em hidratação menor que 100% em TKE e, portanto, em propriedades de resistência reduzida. Por exemplo, a Patente US N° 7.070.648 de Schwartz et al. na Coluna 1, linhas 45 a 50 revelada recentemente, os copolímeros ramificados em pente de poliéter acrílico são utilizados como agentes redutores de água em composições de gesso (referindo-se à patente US N° 6.527.850 de Schwartz et al.). Os copolímeros ramificados em pente podem ser utilizados em dosagens muito mais baixas do que o sulfonato de polinaftaleno. No entanto, os copolímeros ramificados em pente tendem a retardar o enrijecimento.[0185] Conventional branched polycarboxylates have a stronger and more persistent retardation impact at high usage, resulting in less than 100% hydration at TKE and therefore reduced strength properties. For example, US Patent No. 7,070,648 to Schwartz et al. in Column 1, lines 45 to 50 recently disclosed, acrylic polyether comb branched copolymers are used as water reducing agents in plaster compositions (referring to US Patent No. 6,527,850 to Schwartz et al.). Comb-branched copolymers can be used at much lower dosages than polynaphthalene sulfonate. However, comb-branched copolymers tend to delay hardening.

EXEMPLO 5 - COMPARAÇÃO DE POLÍMERO À BASE DE ÁCIDO METACRÍLICO COM POLÍMERO À BASE DE ÁCIDO ACRÍLICO COMPARATIVOEXAMPLE 5 - COMPARISON OF METHACRYLIC ACID-BASED POLYMER WITH COMPARATIVE ACRYLIC ACID-BASED POLYMER

[0186] O policarboxilato linear com base em ácido metacrílico PC1 foi comparado com policarboxilatos lineares preparados com ácido acrílico na mesma dosagem.[0186] The linear polycarboxylate based on methacrylic acid PC1 was compared with linear polycarboxylates prepared with acrylic acid in the same dosage.

[0187] Os dispersantes aniônicos de policarboxilato linear foram sintetizados por polimerização radical em meio aquoso, com o uso de um iniciador de radical (peróxido inorgânico) e agente de transferência de mudança padrão (mercaptano). Tipicamente, obteve-se uma polidispersividade acima de 2,0 e os grupos terminais poliméricos são, teoricamente, uma mistura de versões inativas do iniciador, do agente de transferência de cadeia e unidades monoméricas.[0187] Anionic linear polycarboxylate dispersants were synthesized by radical polymerization in aqueous media, using a radical initiator (inorganic peroxide) and standard change transfer agent (mercaptan). Typically, a polydispersity above 2.0 has been achieved and the polymeric end groups are theoretically a mixture of inactive versions of the initiator, chain transfer agent and monomeric units.

[0188] Os dispersantes de policarboxilato linear à base de ácido acrílico testados estão listados na TABELA 5.TABELA 5 [0188] The acrylic acid-based linear polycarboxylate dispersants tested are listed in TABLE 5. TABLE 5

[0189] A demanda de água das pastas fluidas de gesso dispersas com dispersantes de policarboxilato Linear (PC1, fabricado pela Ruetgers Polymers) foi testada e comparada com policarboxilato linear PC-A e PC-B à base de ácido acrílico (fabricado pela Ruetgers Polymers) em pastas fluidas dispersas de gesso. O β hemi- hidrato de cálcio sintético com 1% em peso (de peso de estuque) de acelerador de moinho de esferas e 3% em peso de amido pré-gelificado adicionado foi misturado com água, dispersante e retardador em um misturador de alto cisalhamento durante 10 segundos. A pasta fluida foi despejada em um cilindro de metal e deixou-se espalhar depois de levantar o cilindro. O diâmetro do espalhamento da pasta fluida foi medido. Isso é mostrado como os Exemplos com PC1, Operação 1 de PC-A e Operação 2 de PC-B.[0189] The water demand of gypsum slurries dispersed with linear polycarboxylate dispersants (PC1, manufactured by Ruetgers Polymers) was tested and compared with acrylic acid-based linear polycarboxylate PC-A and PC-B (manufactured by Ruetgers Polymers ) in gypsum dispersed fluid pastes. Synthetic β-calcium hemihydrate with 1 wt% (by stucco weight) ball mill accelerator and 3 wt% pregelatinized starch added was mixed with water, dispersant and retarder in a high shear mixer. for 10 seconds. The slurry was poured into a metal cylinder and allowed to spread after lifting the cylinder. The diameter of the slurry spread was measured. This is shown as the Examples with PC1, PC-A Operation 1 and PC-B Operation 2.

[0190] Para comparar a eficácia dos dispersantes, a dosagem de dispersante foi definida como 0,25% em peso (de peso de estuque) e a proporção de água para estuque foi ajustada para 83% para atingir a queda em torno de 18 centímetros (7 polegadas) de dispersão. A dosagem do retardador (VERSENEX 80) foi ajustada para atingir um tempo de enrijecimento comparável da pasta fluida dentro de 40 a 60 segundos. Tempos de rigidez são relatados para todos os testes. A TABELA 6 mostra os resultados do teste.TABELA 6 * A dosagem do retardador foi bastante reduzida[0190] To compare the effectiveness of the dispersants, the dispersant dosage was set to 0.25% by weight (of stucco weight) and the water to stucco ratio was adjusted to 83% to achieve fall around 18 centimeters (7 inches) of dispersion. The retarder dosage (VERSENEX 80) was adjusted to achieve a comparable slurry hardening time within 40 to 60 seconds. Stiffness times are reported for all tests. TABLE 6 shows the test results.TABLE 6 * Retarder dosage has been greatly reduced

[0191] Quando a mesma formulação é usada comparando PC1, Operação 1 de PC-A e Operação 2 de PC-B, as pastas fluidas produzidas com PC-A e PC-B demoraram significativamente mais tempo para atingir a mesma rigidez. O retardamento causado pelos policarboxilatos lineares à base de ácido acrílico foi significativo e indesejável.[0191] When the same formulation is used comparing PC1, PC-A Operation 1 and PC-B Operation 2, the slurries produced with PC-A and PC-B took significantly longer to reach the same stiffness. The retardation caused by acrylic acid-based linear polycarboxylates was significant and undesirable.

[0192] Como uma etapa seguinte, a dosagem do retardador foi grandemente reduzida e os testes foram repetidos usando a mesma proporção de água para estuque. Isso é mostrado como os Exemplos com Operação 3 de PC-A e Operação 4 de PC-B. Mesmo com uma dosagem retardadora muito baixa, o retardamento causado pelos policarboxilatos lineares à base de ácido acrílico era ainda significativo e indesejável. A dispersão da pasta fluida foi ligeiramente melhor, mas pode ser atribuída ao tempo de endurecimento mais longo e ao retardamento do dispersante. Polímeros de policarboxilato lineares à base de ácido acrílico têm, portanto, uma utilização limitada como dispersante devido ao forte efeito de retardamento nos tempos de gesso estabelecidos. Os polímeros de policarboxilato lineares à base de ácido metacrílico são inesperadamente superiores aos polímeros de policarboxilato lineares à base de ácido acrílico porque os polímeros de policarboxilato lineares à base de ácido metacrílico não têm o efeito de retardamento prejudicial.[0192] As a next step, the retarder dosage was greatly reduced and the tests were repeated using the same ratio of water to stucco. This is shown as the Examples with PC-A Operation 3 and PC-B Operation 4. Even at a very low retardant dosage, the retardation caused by acrylic acid-based linear polycarboxylates was still significant and undesirable. Slurry dispersion was slightly better, but this can be attributed to the longer curing time and dispersant retardation. Linear polycarboxylate polymers based on acrylic acid therefore have limited use as dispersants due to the strong retardation effect on established plastering times. Methacrylic acid-based linear polycarboxylate polymers are unexpectedly superior to acrylic acid-based linear polycarboxylate polymers because methacrylic acid-based linear polycarboxylate polymers do not have the harmful retardation effect.

[0193] Os polímeros de policarboxilato linear à base de ácido metacrílico linear e de ácido itacônico da invenção não tiveram um impacto significativo no tempo definido ou no uso do retardador quando usados para dispersar pastas fluidas de gesso (ver Exemplo 1).[0193] The linear methacrylic acid and itaconic acid-based linear polycarboxylate polymers of the invention did not have a significant impact on set time or retarder use when used to disperse gypsum slurries (see Example 1).

[0194] A invenção não é limitada pelas modalidades acima, mas é definida pelas reivindicações anexas.[0194] The invention is not limited by the above embodiments, but is defined by the attached claims.

Claims (10)

1. Pasta fluida curável, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: uma mistura de água; um componente hidráulico que compreende pelo menos 80% de hemi-hidrato de sulfato de cálcio em peso com base no peso seco do componente hidráulico, em que o anidrido sulfato de cálcio, gesso sintético ou reboco que é menos de 20% do componente hidráulico também pode ser usado; e um dispersante aniônico de policarboxilato linear que compreende uma primeira unidade A de repetição monomérica e uma segunda unidade B de repetição monomérica, e uma ausência de unidades monoméricas de acetato de polivinila, em que o dispersante está presente na pasta em uma quantidade de cerca de 0,01% a cerca de 2% em peso do dispersante seco calculado como uma porcentagem do hemi- hidrato de sulfato de cálcio; em que a primeira unidade A de repetição monomérica é pelo menos um grupo ácido carboxílico funcional que contém uma porção olefínica de fórmula I: em que R é selecionado a partir do grupo que consiste em -CH3 e -CH2-C(O)- OH, ou um sal de Na, K ou NH4+ dos mesmos, em que o dispersante aniônico de policarboxilato linear tem uma ausência de monômero de ácido acrílico; e em que a segunda unidade B de repetição monomérica é pelo menos um sulfonato de vinila de acordo com a fórmula II: em que X é NH ou O; R1 é H ou -CH3; R2 é um grupo alquileno linear ou ramificado que tem a fórmula -(CnH2n)-, em que n = 2 a 6; M = H, Na, K, ou NH4+; em que a razão molar da primeira unidade A de repetição para a segunda unidade B de repetição está entre 1:9 e 9:1; em que o peso molecular ponderal médio do dispersante aniônico de policarboxilato linear é de 3.000 a 100.000 Daltons; em que a pasta fluida tem uma razão de peso de água para hemi-hidrato de sulfato de cálcio de 0,1 a 1,5:1.1. Curable fluid paste, CHARACTERIZED by the fact that it comprises: a mixture of water; a hydraulic component comprising at least 80% calcium sulfate hemihydrate by weight based on the dry weight of the hydraulic component, wherein calcium sulfate anhydride, synthetic plaster or plaster that is less than 20% of the hydraulic component also can be used; and an anionic linear polycarboxylate dispersant comprising a first monomeric repeat unit A and a second monomeric repeat unit B, and an absence of monomeric polyvinyl acetate units, wherein the dispersant is present in the paste in an amount of about 0.01% to about 2% by weight of the dry dispersant calculated as a percentage of the calcium sulfate hemihydrate; wherein the first monomeric repeat unit A is at least one functional carboxylic acid group containing an olefinic moiety of formula I: wherein R is selected from the group consisting of -CH3 and -CH2-C(O)- OH, or a Na, K or NH4+ salt thereof, wherein the anionic linear polycarboxylate dispersant has an absence of monomer acrylic acid; and wherein the second monomeric repeat unit B is at least one vinyl sulfonate according to formula II: where X is NH or O; R1 is H or -CH3; R2 is a linear or branched alkylene group having the formula -(CnH2n)-, where n = 2 to 6; M = H, Na, K, or NH4+; wherein the molar ratio of the first repeat unit A to the second repeat unit B is between 1:9 and 9:1; wherein the weight average molecular weight of the anionic linear polycarboxylate dispersant is 3,000 to 100,000 Daltons; wherein the slurry has a weight ratio of water to calcium sulfate hemihydrate of 0.1 to 1.5:1. 2. Pasta fluida, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a segunda unidade B de repetição é selecionada a partir de pelo menos um membro do grupo que consiste na fórmula Illa e na fórmula IVa:, ou um dos sais de Na, K ou NH4+ do mesmo.2. Slurry according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the second repeating unit B is selected from at least one member of the group consisting of formula Illa and formula IVa: , or one of the Na, K or NH4+ salts thereof. 3. Pasta fluida, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o dispersante aniônico de policarboxilato linear é o ácido metacrílico-co-2- acrilamido-2-metil-propanossulfonato que é um copolímero do ácido 2-acrilamido-2- metilpropano sulfônico de fórmula V ou um dos sais de Na, K ou NH4 + do mesmo, e ácido metacrílico de fórmula VI O ou um dos sais de Na, K ou NH4+ do mesmo.3. Slurry according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the anionic linear polycarboxylate dispersant is methacrylic acid-co-2-acrylamido-2-methyl-propanesulfonate which is a copolymer of 2-acrylamido-2 acid - sulfonic methylpropane of formula V or one of the Na, K or NH4 + salts thereof, and methacrylic acid of formula VI O or one of the Na, K or NH4+ salts thereof. 4. Pasta fluida, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a primeira unidade A de repetição monomérica é uma unidade de repetição de ácido metacrílico (MAA) de fórmula I em que R é -CH3, ou um dos sais de Na, K ou NH4+ do mesmo, e em que a razão molar da primeira unidade A de repetição monomérica para a segunda unidade B de repetição monomérica é de 1:4 a 4:1; em que o peso molecular ponderal médio do dispersante aniônico de policarboxilato linear é de 5.000 a 60.000 Daltons.4. Fluid paste according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the first monomeric repeating unit A is a methacrylic acid repeating unit (MAA) of formula I wherein R is -CH3, or one of the Na, K or NH4+ salts thereof, and wherein the molar ratio of the first monomeric repeat unit A to the second monomeric repeat unit B is 1:4 to 4:1 ; wherein the weight average molecular weight of the anionic linear polycarboxylate dispersant is 5,000 to 60,000 Daltons. 5. Pasta fluida, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a primeira unidade A de repetição é uma unidade de repetição de ácido itacônico (IT) de fórmula Ia ou um dos sais de Na, K ou NH4+do mesmo, e em que a razão molar da primeira unidade A de repetição para a segunda unidade B de repetição é de 1:9 a 1:1; em que o peso molecular ponderal médio do dispersante aniônico de policarboxilato linear é de 5.000 a 60.000 Daltons.5. Fluid paste according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the first repeating unit A is an itaconic acid (IT) repeating unit of formula Ia or one of the Na, K or NH4+ salts thereof, and wherein the molar ratio of the first A repeat unit to the second B repeat unit is 1:9 to 1:1; wherein the weight average molecular weight of the anionic linear polycarboxylate dispersant is 5,000 to 60,000 Daltons. 6. Pasta fluida, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito componente hidráulico compreende pelo menos 85% de hemi-hidrato de sulfato de cálcio em peso.6. Slurry according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that said hydraulic component comprises at least 85% calcium sulfate hemihydrate by weight. 7. Pasta fluida, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende, adicionalmente, sulfonato de polinaftaleno.7. Fluid paste, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that it additionally comprises polynaphthalene sulfonate. 8. Placa de gesso, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: um material de núcleo de gesso que compreende di-hidrato de sulfato de cálcio e um dispersante aniônico de policarboxilato linear que compreende uma primeira unidade A de repetição monomérica e uma segunda unidade B de repetição monomérica, e uma ausência de unidades monoméricas de acetato de polivinila; em que a primeira unidade A de repetição monomérica é pelo menos um grupo ácido carboxílico funcional que contém porção olefínica de fórmula I: em que R é selecionado a partir do grupo que consiste em -CH3 e -CH2-C(O)- OH ou um sal de Na, K ou NH4+ do mesmo, em que o dispersante aniônico de policarboxilato linear tem uma ausência de monômero de ácido acrílico; e em que a segunda unidade B de repetição monomérica é pelo menos um sulfonato de vinila de acordo com a fórmula II: em que X é NH ou O; R1 é H ou -CH3; R2 é um grupo alquileno linear ou ramificado que tem a fórmula -(CnH2n)-, em que n = 2 a 6; M = H, Na, K, ou NH4+; em que a razão molar da primeira unidade A de repetição para a segunda unidade B de repetição está entre 1:9 e 9:1; em que o peso molecular ponderal médio do dispersante aniônico de policarboxilato linear é de 3.000 a 100.000 Daltons; em que o material de núcleo de gesso tem um volume vazio total de 10 a 92 por cento em volume, em que o material de núcleo de gesso foi feito a partir de uma pasta fluida que compreende uma mistura de água, do dispersante aniônico de policarboxilato linear, e de um componente hidráulico que compreende um material hidráulico, em que o componente hidráulico da pasta fluida compreende pelo menos 80% de hemi-hidrato de sulfato de cálcio em peso com base no peso seco do componente hidráulico, em que o anidrido sulfato de cálcio, gesso sintético ou reboco é menos de 20% do componente hidráulico; em que a razão em peso de água para hemi-hidrato de sulfato de cálcio da pasta fluida a partir do qual o material de núcleo de gesso foi 0,2 a 1,5:1, em que o dispersante está presente na pasta fluida em uma quantidade de cerca de 0,01% a cerca de 2% em peso do dispersante seco calculado como uma porcentagem do hemi-hidrato de sulfato de cálcio.8. Gypsum board, CHARACTERIZED by the fact that it comprises: a gypsum core material comprising calcium sulfate dihydrate and an anionic linear polycarboxylate dispersant comprising a first monomeric repeating unit A and a second unit B of monomeric repeat, and an absence of monomeric polyvinyl acetate units; wherein the first monomeric repeat unit A is at least one functional carboxylic acid group containing olefinic moiety of formula I: wherein R is selected from the group consisting of -CH3 and -CH2-C(O)- OH or a Na, K or NH4+ salt thereof, wherein the anionic linear polycarboxylate dispersant has an absence of monomer of acrylic acid; and wherein the second monomeric repeat unit B is at least one vinyl sulfonate according to formula II: where X is NH or O; R1 is H or -CH3; R2 is a linear or branched alkylene group having the formula -(CnH2n)-, where n = 2 to 6; M = H, Na, K, or NH4+; wherein the molar ratio of the first repeat unit A to the second repeat unit B is between 1:9 and 9:1; wherein the weight average molecular weight of the anionic linear polycarboxylate dispersant is 3,000 to 100,000 Daltons; wherein the gypsum core material has a total void volume of 10 to 92 volume percent, wherein the gypsum core material was made from a slurry comprising a mixture of water, anionic polycarboxylate dispersant linear, and of a hydraulic component comprising a hydraulic material, wherein the slurry hydraulic component comprises at least 80% calcium sulfate hemihydrate by weight based on the dry weight of the hydraulic component, wherein the sulfate anhydride calcium, synthetic plaster or plaster is less than 20% of the hydraulic component; wherein the weight ratio of water to calcium sulfate hemihydrate of the slurry from which the gypsum core material was 0.2 to 1.5:1, wherein the dispersant is present in the slurry at an amount of about 0.01% to about 2% by weight of the dry dispersant calculated as a percentage of the calcium sulfate hemihydrate. 9. Método para produzir uma pasta fluida, como definida na reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma mistura de: água, um componente hidráulico que compreende pelo menos 80% de hemi-hidrato de sulfato de cálcio em peso com base no peso seco do componente hidráulico para fazer a pasta fluida, em que o anidrido de sulfato de cálcio, gesso sintético ou reboco é menos de 20% do componente hidráulico, e um dispersante aniônico de policarboxilato linear que compreende uma primeira unidade A de repetição monomérica e uma segunda unidade B de repetição monomérica e uma ausência de unidades monoméricas de acetato de polivinila, em que o dispersante está presente na pasta fluida em uma quantidade de cerca de 0,01% a cerca de 2% em peso do dispersante seco calculado como uma porcentagem do hemi-hidrato de sulfato de cálcio; em que a primeira unidade A de repetição monomérica é pelo menos um grupo ácido carboxílico funcional que contém porção olefínica de fórmula I: em que R é selecionado a partir do grupo que consiste em -CH3 e -CH2-C(O)- OH ou um sal de Na, K ou NH4+ do mesmo, em que o dispersante aniônico de policarboxilato linear tem uma ausência de monômero de ácido acrílico; e em que a segunda unidade B de repetição monomérica é pelo menos um sulfonato de vinila de acordo com a fórmula II: em que X é NH ou O; R1 é H ou -CH3; R2 é um grupo alquileno linear ou ramificado que tem a fórmula -(CnH2n)-, em que n = 2 a 6; M = H, Na, K, ou NH4+; em que a razão molar da primeira unidade A de repetição para a segunda unidade B de repetição está entre 1:9 e 9:1; em que o peso molecular ponderal médio do dispersante aniônico de policarboxilato linear é de 3.000 a 100.000 Daltons; o método compreendendo: misturar água, o componente hidráulico que compreende hemi-hidrato de sulfato de cálcio, e o dispersante aniônico de policarboxilato linear para produzir a pasta fluida, em que a razão em peso da água para o hemi-hidrato de sulfato de cálcio sendo misturados é de 0,1 a 1,5:1.9. Method for producing a slurry, as defined in claim 1, CHARACTERIZED by the fact that it comprises a mixture of: water, a hydraulic component comprising at least 80% calcium sulfate hemihydrate by weight based on weight of the hydraulic component to make the slurry, wherein the calcium sulfate anhydride, synthetic gypsum or plaster is less than 20% of the hydraulic component, and an anionic linear polycarboxylate dispersant comprising a first monomeric repeating unit A and a second monomeric repeat unit B and an absence of monomeric polyvinyl acetate units, wherein the dispersant is present in the slurry in an amount of about 0.01% to about 2% by weight of the dry dispersant calculated as a percentage calcium sulfate hemihydrate; wherein the first monomeric repeat unit A is at least one functional carboxylic acid group containing olefinic moiety of formula I: wherein R is selected from the group consisting of -CH3 and -CH2-C(O)- OH or a Na, K or NH4+ salt thereof, wherein the anionic linear polycarboxylate dispersant has an absence of monomer of acrylic acid; and wherein the second monomeric repeat unit B is at least one vinyl sulfonate according to formula II: where X is NH or O; R1 is H or -CH3; R2 is a linear or branched alkylene group having the formula -(CnH2n)-, where n = 2 to 6; M = H, Na, K, or NH4+; wherein the molar ratio of the first repeat unit A to the second repeat unit B is between 1:9 and 9:1; wherein the weight average molecular weight of the anionic linear polycarboxylate dispersant is 3,000 to 100,000 Daltons; the method comprising: mixing water, the hydraulic component comprising calcium sulfate hemihydrate, and the anionic linear polycarboxylate dispersant to produce the slurry, wherein the weight ratio of water to calcium sulfate hemihydrate being mixed is 0.1 to 1.5:1. 10. Método para produzir a placa de gesso, como definida na reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: misturar água, componente hidráulico que compreende pelo menos 80% de hemi-hidrato de sulfato de cálcio e policarboxilato linear para produzir a pasta fluida, como definida na reivindicação 1, em que a razão de peso da água para o hemi-hidrato de sulfato de cálcio sendo misturados é de 0,1 a 1,5:1; adicionar ar pela entrada de ar e/ou adicionar espuma de água para a pasta fluida de modo a ter 5 a 70 por cento em volume de bolhas de ar; depositar a pasta fluida sobre uma folha de cobertura para formar um material de núcleo de gesso; permitir que o hemi-hidrato de sulfato de cálcio na pasta fluida seja convertido em di-hidrato de sulfato de cálcio e permitir que a pasta fluida enrijeça para formar a placa.10. Method for producing the plasterboard, as defined in claim 8, CHARACTERIZED by the fact that it comprises: mixing water, hydraulic component comprising at least 80% calcium sulfate hemihydrate and linear polycarboxylate to produce the fluid paste as defined in claim 1, wherein the weight ratio of the water to the calcium sulfate hemihydrate being mixed is 0.1 to 1.5:1; adding air through the air inlet and/or adding water foam to the slurry to have 5 to 70 percent air bubbles by volume; depositing the slurry onto a cover sheet to form a gypsum core material; allowing the calcium sulfate hemihydrate in the slurry to be converted to calcium sulfate dihydrate and allowing the slurry to harden to form plaque.