DE3106725A1 - Gipsplatte und verfahren fuer deren herstellung - Google Patents

Gipsplatte und verfahren fuer deren herstellung

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DE3106725A1
DE3106725A1 DE3106725A DE3106725A DE3106725A1 DE 3106725 A1 DE3106725 A1 DE 3106725A1 DE 3106725 A DE3106725 A DE 3106725A DE 3106725 A DE3106725 A DE 3106725A DE 3106725 A1 DE3106725 A1 DE 3106725A1
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glue
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Arthur Eugene North Tonawanda N.Y. Kennedy
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National Gypsum Co
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National Gypsum Co
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    • E04C2/04—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres
    • E04C2/043—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres of plaster
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Description

National Cypnurn Co.üpany, 4100 Γι if-1- T.ni c-i. i..j1. i i^r.il
Building, CiLy of naDlas, State nt T'x.i:;, Un Ί1 < -<i :"l of /i
Gipsplatte und Verfahren f'r.r deren Herstellung
Die Erfindung betrifft eine papier-gedeckte Gipsplatte mit einem Gipskern und einem Papierdeckbogen zur /Abdeckung wenigstens einer Seite des Kerns, wobei der Papierdeckbogen einen synthetischen Leim aufweist, der auf die Oberfläche des Papiers aufnebracht ist, die dem Kern zugewandt ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Gipsplatte.
In der US-PS 3 389 042 wird ein muies Verfahren der Oberflächenverklebung der inneren Fläche oder der
Basisschicht von Papier für die Herstellung von Gipoplatten beschrieben, wobei Silikonharze in einer
Menge vorwendet werden, die ausreichend ist, um nirn-n Cobb-Vvort von nur ungefähr 0,4 bis 1,0 q ::u i.-rr·· i r]-. -n.
Es wurde al 1 nomo i η als orforderl i ch <.-.;τ«:ι
926
Hum H'ι Midi - Γ··ι ιιιι π ()Π'·ιθ Piisif.K-h. I1 O Βο.\ 10 Π J7 Ho'i τ,ίΜιτ Ϊ2 Π ?«ηθ Rn-im-n I TiI. ;·!ιοιι ((Μ21) 3Sliu71
Pllliw-pillVr Tl K-Cf) ι.Τ Ιλ.ΙΙΙΚ Xi ΙιΙ\ 400
Γι!..;' . C^dblcs Dia-.-, -ί!'. !'.Γι-ικ-η Ti Iv r;J «"iShiiri-itd
lumlen ' V in .·. [it. ,1 Hn mcr Hank HrvPK-n 'HL/ 2«0 VO 10· IPO 14 Dc-iilsihi I'.anlv l-n π·ι·η (Hl / .'Jo IKi '..',In .-M2 |·ν I \ ll„ ■ ιι·; 'HI / .Mi' 1 ι . -ι. ' . 1S, >ι)· BAD ORIGINAL
I1.-1 u Ii 'Γ O I .·ι» Ml-I UN "- ' ■ 1MiItT.! ·. ' υ ■ ι-κ \Ιί..ιι·»ΐνΙ'5 11 ·ιΐι ((K^-' ι ·. .1; ! ." -ρ Ί11. . .--1MSt-OKX Ji1 : · ( ..'-ι. - ν; . . \ η
ΐι «. ..ν)->:ι,, ι. ι,,ιϊιοι
& «OKHMEKT
hi.-t rrichi" 1 i ch höhere Absorption zu schaffen, um eine ijute Verbindung des Kernes mit dum P.ipicr wählend dc-r /iuslvirlunr; dos Gipses, dem Trocknen dor Platte und danach, zu erreichen.
Der Cobb-Wert ist ein Maß für die Wasserabsorption und wird mit Hilfe des sogenannten Cobb-Tests qcmossen. Der Cobb-Tcst entspricht dem generellen, von der "Technical Association of the Pulp and Paper Industry" ungegebr-nen Test , ist aber folqcndorinaßr-n nimli f izi ort: Roi der Durchführung dieses Tests wird das zu prüfende Muster des Papiers in einer Größe von 12,7 cm χ 12,7 cm bei 66 C über 20 Minuten cjetrocknet und in einem Cxsikkator gekühlt. Nach dor Knt terming aus dom Expikkator wird es sofort auf O,01 g genau gewogen. Dies ist das Trockengewicht. Das Muster wird dann in einen 100 cm Cobb-Ping gespannt, der eine Fläche von 100 cm" der zu prüfenden Papierfläche freiläßt. Der Cobb-Ring wird vor der Prüfung auf 40 bis 50 C vorgewärmt, um ein plötzliches Abkühlen des Prüfwassers zu verhindern. 150 ml sauberes Leitungswasser von 50 °C wird dann in den Cobb-Ring so geschüttet, daß es die Oberfläche des zu prüfenden Papiermusters bedeckt. Ein Zeitnehmer wird gestartet, sowie das Wasser in den Ring negossen ist. Nachdem das Kasser genau 3 Minuten in Kontakt mit dom Papier war, wird das Kasser aus dem Rina herausiiesehüttet. So schnell wie möglich wird ιΊ,ιά Paoi crnmsl or von di-rn Ring entfernt, mit einem hoch-^b.s"] ·; >i. imsp^rihinr-n Löschpapier oder Papiertuch "abnet rnekr:<->t:" , :mr Verhinderung von Gewichtsverlusten durch Veriliinsturm /.w-iir-al gefaltet und ein zweites Mal auf eine nonauickei t v<->n 0,01 g gewogen. Dies ist das Naßgewi cht . (Di e ^u"le(-/t beschriebene Folge von Schrillen sollte nicht länger als 15 bis 30 Sekunden dauern) . Der Cobb--l\ort wird bestimmt durch Subtraktion des Trockunwertos von dem
130Ü51/0657 „UM '
BAD ORIGINAL
7,
Naßwert.
Silikonharze sind relativ teure Leiinwirkstoffe. Die Industrie hat erheblichen /vufwand betrieben um einen billigeren Leimstoff zu finden, der die selbe OuaM.tät wie Silikonharz gewährleistet. All die üblichen Leiinwirkstof fe, die vor der US-PS 3 38 9 04 2 Verwendung fanden, wurden als nahezu untauglich für eine kowc-rzielle Vorwendung zum Zwecke der Verbindung dor Oberfläche von Gipspl at fon-P.ip i er bei Zugaben, d i ο einen Cobb-Wert von ungefähr 0,4 bis 1,0 ergeben, angesehen. Bei der Verwendung solcher Zugaben wird ein nicht akzeptabel geringer Grad dor Verbindung des Papiers zu dem Gips erreicht entweder während der Herstellung und/oder anschließend an die Herstellung.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines synthetischen Leimes einer Gruppe, die aus substituierten Bernsteinsäureanhydriden, substituiorten Glutarsäureanhydriden und-dem Reaktionsprodukt von Maleinsäureanhydriden und einem inneren Olefin besteht, als Grundflächenleim auf Papier zur Verwendung bei der Herstellung von Gipsplatten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer neuen und deutlich anderen Gruppe von Leimwirkstoffen für die Verwendung an der inneren Oberflache der Verbindungsschicht von Gipsplattenpapier.
Dabei soll ein neuer Oberf Inchenloiin für Gipsplai i cnpapi.er mit vorteilhaften Chamkt erist i ca bei. einer Anwendung zur Erzeugung von Cobb-VvVrton von 0,4 bis 1,0 , geschliffen werden.
130051/0657
BAD ORIGINAL
H O EJ 3MEST. & J5( 2 KttVI H RT
TJrf i ndungsgcmäß wird die Gipsplatte in normalerwoi se zwei Voi-fahrcnsschrittßn hergestellt. Zuerst wird eine Papierabdeckung hergestellt, normalerweise ein vielschichtiger Bogen, der auf einer Zylindermaschine mit verschiedenen Gefäßen heruostellt ist, wobei jedes dieser Gefäße eine zylindrische Wand aufweist und eine der mcihrcren Schichten des Papiorboaens f orint . Bekannte leimbildonde Zugaben wie Har2 oder Alaun worden zu bestimmten Gefäßen zugegeben, um eine ausreichende innere Verklebung einer oder aller Schichten xu erreichen. Die verschiedenen Schichten werden von den Zylindern entfernt und zur Formung einer in wcyentlieben einheitlichen Papierbahn von einer Dicke zwi .schon 0,38 und 0,6 4 iruTi laminiert.
Bei der Herstellung der Gipsplatte wird in einem '/weiten Verfahrensschritt ein wässriger Brei härtuncsfähiaer Gips zwischen die beiden Papierdeckbögen gebracht. Nach einer teilweisen Erhärtung wird die fortlaufende Platte in die benötigten Längen geschnitten und in einem Hochtempera tu ro fen g e t r ockn e t.
Die Panierschicht des mehrKi-hicht innn Deckbouonc, die direkt dem Gipskern anliegt, wird Bindeschicht oder kernseitige Schicht genannt. Ks wurde inuner als besonders wichtig anaesehen, die l'r.sserabsorntion aus dem Gipsbrei in wenigstens die Bindeschicht zu ermöetlichen, wodurch gelöstes Gips in diese hinein getragen wird und so eine mechanische Verbinduno des Papiers mit dem Gipskern herstellt, wenn das ael"ste Gips trocknet und Gipskristalle bildet. Ks wurde tils offensichtlich vorteilhaft angeneh^n, diese Absorption bis zu einem Mi ni mal zustand gehen v\\ l.."":-;en, der eine nute Verbindung des Papiers :i η .illen Stadii-n der Herst el 1 unu und danach erlaubt.
-A-
13C5051/085? BAD ORIGINAL
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß dor synthetische Leim gewählt ist aus der dus (1) einem zvk 1 i seht .·η Dikarbonsäureanhydrid entsprechend der Strukturformel
Il
wobei R gewählt ist aus Dimethylen- und Trimel.hylenresten und wobei R1 eine hydrophobe Gruppe mit mehr als 5 Kohlenstoff-Atomen ist und gewählt ist aus Alkyl-, Alkenyl-, Aralkyl- und Aralkenylgruppen und (2) dem Reaktionsprodukt von Maleinsäureanhydrid mit einem inneren Olefin einer Menge, die ausreicht, damit in dem Bogen bei dessen Herstellung ein Cobb-Wert von ungefähr 0,4 bis 1,0g erreicht wird, gemessen auf der dem Kern anliegenden Fläche des Böge ns, bestehend :?n 0rapf>e.
130E)51|__
BAD ORIGINAL
& J5QKHMERT
Ab
Krfindunysgomäß wird diese Absorption bis zu einem akzeptablen Minimum erreicht durch die Bedeckung der inneren Oberfläche des Papierdeckboqcns in it <-inem syntheti schon Leim der Gruppe, die aus bestimmten substituierten Bernsteinsäuroanhvdriden und dem Foakt i onsproclukt von Maleinsäureanhydri d mit einem innere-η Olefin, besteht.
Diese Gruppe von Leim-Wirkstc '"fen ist in den US-PS 3 102 0(34 und 3 821 068 eingehend beschrieben. Beide Patentschriften lehren, daß die in ihnen dargolocii en synthetischen Leime vorteilhaft sind, wenn sie zu irgendeinem Zeitpunkt des Papierherstel]unusvcrfahrens zugesetzt wurden, der vor dc?r abschließenden Wandlung dos feuchten Breis in eine trockene Schicht oder ein trockenes Blatt liegt, so etwa während der Brei in dem Auflaufkasten, der Wahlmaschine, dem Hydropulper oder dem Rohstoffbehälter ist.
Nach der vorliegenden Erfindung werden die Papierdeckbögen, die bei der Herstellung der Gipsplatten verwendet werden, vollständig durch übliche Papierherstellunosv&rfahren hergestellt. Ganz allgemein wird dies durch die Formung eines Vielschichtpapierbogons auf einer Zylindermaschine cieschehen. Das Papier wird, nachdem es teilweise oder völlig getrocknet ist, beschichtet ni.it einer Wasseremulsion des synthetischen Leimes dor Gruppe, die aus bestimmten substituierten Rornstoinsüuroanhydriden ,bestimmten substituierten Glut .irsrluroanhydriden und dem Feaktiunsprodukt von rn.loinsäurcanhydriden mit einem inneren Olefin, bestellt.
Die Mal e insüurearihydrid -Misf uhr umisf orm k.iiin weiter definiort werden als ein Lnin.wi rkstof f, dor das Penk-
G -
130051/0657 "bad original
tionsprodukt von Maleinsäureanhydrid mit einem inneren Olefin nach der Formel
Rx - CH2 -CI3 = CH-CH2 - K r
enthält, wobei P ein Alkyl rest mit wenigstens 4 Kohl ^nstoff-Atomen und R ein Alkylrest mit '.ν«-η j <j:; i (·π.·5 4 KoIi 11 Tist of f-/>) nrnon "ist; der sich ergobc-nde Loiuiwi rkst off ist effektiver als 7< < i inwirkst of f.o , die unter Verwendung von Olefinen nit einer Poppe] bindung in der Eins-, 'Zwei- oder Drei- Stellung des Kurz-Ketten-verzabnlon Olefins hergestellt sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine wässriae Lösung eines Dikarbonsöureanhydrids mit einer lanzen hydrophobi sehen Sei tenkette
C„H 2n-1
wobei R eine Alkylgruppe ^it wenicstens 5 Kohlenstoff-Atomen ist und n= wenigstens 6, das unter dem Warenzeichen Fibran 68 erhältlich ist, als eine dünne Bedeckung auf dem Boden oder auf der Kernseite oben auf das Deckpapier aufgebracht. nie Kassorverdünnung der Emulsion bestimmt den Grad, mit dem die neuen synthetischen OberfKichen-Klebstoffe mit der Papieroberfläche verbunden sind.
Eine geeignete Lösung zur Herstellung einer Oberflächenleimschicht von ungefähr 0,5 kg pro t Gipsplattenpapier von 300 g pro cim weist unter üblichen Bedingungen 1,15 Z Festkörper .in der Emulsion auf. Der Cobb-Wrt des beschichteten Papiers betrug 0,6 α, ein nusrr-i chi-nd ο e r i. η >' ■■ e r C ·~ bb - We x. t.
— 7
BAD ORIGINAL
BOEJ3MEKT & 3CIiTlMEBT
Di (.-He ro] cili ν hohe Wasserabweisunq war überraschenderweise nicht nachteilig für die Porösität des Papiers, noch für die Fähigkeit der mit diesem Papier geformten Gipsplatte zu trocknen. Die nasse und die trockene Verbindung des Papiers mit dein CLpukorn war gut. Die Koijten dieses Verfahrens einer Verleimung sind gegenüber der bekannten Silikon-Flächen-Leimung um ungefähr 30% geringer.
Die Gruppe der Leimwirkst offe die durch die vorliegende Erfindung betroffen sind, erfassen auch Leimwirkstoffe ι-nLsprocbend der folgenden Strukturfoimel:
,R R'
wobei R gewählt ist aus Dimethyl en- und Trimethylenrosten und wobei R1 eine hydrophobe Gruppe mit mehr als 5 Kohlenstoff-Atomen ist und gewählt ist aus Alkyl-, Alkenyl-, Aralkyl- und Aralkenylgruppen und (2) dem Reaktionsprodukt von Maleinsäureanhydrid mit einem inneren Olefin einer Menge, die ausreicht, damit in dem Bogen bei dessen Herstellung ein Cobb-Wert von ungefähr 0,4 bis 1,0g erreicht wird, gemessen auf der dem Kern anliegenden Fläche des Bogons.
Die in dor bevorstehenden Beschreibung und in den Ansprik-licn aufgeführten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren versch iecli..nr-n Au s führung s formen wesentlich sein.
-s-130051/0557 BADORiGINAL

Claims (1)

  1. iü !Ml=RT Ä'ßOElIMKKT
    M 788
    ANSPRÜCHE
    1. Papiergedeckte Gipsplatte mit cinom Gipskern und einem Papierdeckbogen zur Abdeckung wenigstens einer Seite des Kerns, wobei der Papierdeckbogen einen synthetischen Leim aufweist, der auf die dem Kern zugewandten Papierfläche aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der synthetische Leim gewählt ist aus der aus (1) einem zyklischen Dikarbonsäureanhvdrid entsprechend der Strukturformel
    O R R1
    wobei R gewählt ist aus Dimethylen- oder Trimethylenresten und wobei R' eine hydrophobe r-runpe mit mehr als 5 Kohlenstoff-Atomen ist und gewählt ist aus Alkyl- ,Alkenyl'- ,Aralkyl- und Aralkenylqruppen und (2) dem Reaktionsprodukt von Maleinsäureanhydrid mit einem inneren Olefin einer Menge, die ausreicht, damit in dom Bogen l-.oi dornen Hrrntel luno ein Cobb-VJert von ungoi."ihr O,4 bis 1,0 g errr-· i cht wird, <:· infv.sr-n .lu-T dor di πι Kern an! i ocionden Fl'ich e des Bozens, Ι»-.-.11 ;j· :-> : ^ (
    2. Pau i ι? ι gf'tleck · η flipsplatlo nach An:-, ι ι υ·Ί, 1,
    131505 17(11657
    <;<;(πι ι <
    OJiBM KKT &-BOEI IMRRT
    , daß der Bogen etwa 0,5 kq dos synthetischen Loims auf eine t Papier enthält.
    ^. Pnpi ("jrrjfidcickte Gipsplatte n.ich Anspruch 1, dadurch gokonn/.ei chnet, daß der synthet i sehe Leim (2) ein Oi karbonsäureanhydr.i d ].»*oinhalt et.
    4. Papi oiryodecki.c Gipse! .iLte nnch 7>n.spt uch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dikarbonsäuroanhydrid eine lange hydrophobe Seitenkette aufweist nach der
    Formel R 0
    η 2η-1 j ^O
    wobei R ein Alky3rest mit wenigstens 5 Kohlenstoff-/-.tomen ist und η - wenigstens 6.
    5. j'Vipj urgodeckte Gipsplatte nach Adsj.m m:h 1, dadurch gekennzeichnet, daß der synthetische Leim djs Reaktionsprodukt vom Maleinsäureanhydrid mit einem inneren Olefin aufweist, entsprechend
    wobei R ein Alkylrest mit wenigstens 4 Kohlenstoff-Atomen ist und R ein Alkvlrost mit
    WT)igstcns 5 Kohlenstoff-Atomen ist.
    6. Verfahren zur Herstellung der papiergodeckten Gipsplatte nach Anspruch 1 durch Formung eines Korns aus /' i·-.'il α ι I. i'jcMn C1 i psbr-i , I.run i n i criint] di>n K^rn'-s mit ciiu-iii Papiorbci'i-·π, do r auf dor dom Kern zu<iov.\indt on Pia ehe mit Fjynthoti.sehem Leim beschichtet ist, und Tj ocknung dor Gipsplatte, dadurch gi-kenn/.ei ehnot, daß
    130051/0657 BAD
    der synthetische Leim aus der Gruppe ist, die nus (1) einem zyklischen Dikarbonsäureanhydrid entsprechend der
    Strukturformel: ο
    Il
    OCT J^R R'
    Il O
    wobei P. gewählt ist .ms der Klns.se, die bostoht. «.-·ιr5 Dimethy.1 en- oder Tr iinethy lon rosten und wobei R1 ei no hydrophobe Gruppe ist, die mehr als 5 Kohlon«?tof f.ii ' -.ίο aufweist und gev;ählt ist aus der Klasse dor Alkyl-, Alkenyl-, Aralkyl- und Ära] keny !gruppen und (2) dr-m Reaktionsprödukt von .Maleinsäurc-.anhydr j de und einom innerrvn Olefin in einer Menge, die ausrei chr-nd ist, um in. dom Bogen einen Cobb-Kert von unocf."hr 0,4 bis 1,0 g ?.u erhalt-πη, <u;messen auf dor den Kc.-rn :'.Γ.ι:Γ,·.·,'!:ιΗι.·η Seite, besteht.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Papierfläche aufgebrachte Lo im in ρ im tu Verhältnis von etwa 0,5 kg zu 1 t Papier steht.
    8. Verfahren nach /Anspruch 6, dadurch gekc-nnzei cLnr.-t, daß in dem synthetischen Leim (2) ein DikarbonsMurcanhydrid enthalten ist.
    9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dikarbonsäureanhydrid eine lange hydrophobe Seitenkette nach der Formel
    R 0
    I I!
    C H- ■ CH-CH C\
    η 2η-1 j ^0
    cn--—c· 2 Il
    .iufwoist, wobei R oin Alkyl rost Mit v. .uio-fv j.s , ■.;,,·,"!, ,-, si of f -/>■! oirn^n ist und η = ν..-ni ^s1 ι·:;?·. (>.
    130051/_0fS7
    BAD ORIGINAL
    If-KT &ß(
    10. Vorfahren nach Anspruch 6, dadurch ookonnzeichnet, daß der synt hetische Leim das Reaktionsprodukt von Maleinsäureanhydrid mit einem inneren Olefin aufweist c?ntsprechcnd
    Rx-CH2-CH-CH-CH2-Ry
    wobei R ein Alkylrest mit weniqstcns 4 Kohlonstoff-Atomen \ind R ein Alky] rost mit Wfini<;s1:cns A Knhlc-nsi of. fatomen i st.
    -A-
    .130051/0657
DE3106725A 1980-02-25 1981-02-24 Gipsplatte und verfahren fuer deren herstellung Withdrawn DE3106725A1 (de)

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