SUSPENSION AGENT MIXTURE AS AN ADDITIVE TO CALCIUM SULPHATE HEMI-HYDRATE FOR THE MANUFACTURE OF MOULDS

Abstract: 1. Suspension agent mixture as an addition to calcium sulphate hemi-hydrate in the production of working molds for the ceramic and other moldsing industries, consisting of a modified melamine resin, glucose, accelerator and inhibitor, characterized by the following composition per 100 kg of hemi-hydrate : 0.2-1.0% wt. of a melamine resin with at least one NH2 group, which is modified by sulfite or sulphonic acid groups, and having the property that a 10% aqueous solution of it has a viscosity between 10 and 400 cP, 0.2-0.6% wt. glucose, 0.005-0.2% wt. potassium sulphate and 0.0005-0.002% wt. of the inhibitor "Retardan"(R) a condensation product of pyrrolidone with formaldehyde.

Description: Beschreibung Es ist bekannt, zur Herstellung von Arbeitsformen für die keramische- und sonstige formgebende Industrie ein Gemisch aus Gips, Melaminkunstharz, Beschleunigern, Härtern und der zögerern herzustellen, wobei die Menge des Halbhydratgipses in seiner Alpha- und/oder Betaform in einem bestimmten Verhältnis zu einer gebräuchlichen wässrigen Lösung eines Melaminharzes mit wenigstens einer NH - Gruppe steht, die durch Sulfit- oder Sulfonsäuregruppen modifiziert ist und Wasser. Bekanntlich werden in der keramischen Industrie Gemische auf der Basis von Halbhydratgips zum Modell- oder Formgiessen in grobem Umfange verwendet und zwar aus einem sehr besonderen Grund, weil nämlich die aus Gips hergestellten Modelle und Formen die Eigenschaft haben, Wasser in grossen Mengen aufzuneh men. Diese Massen zur Herstellung der Modelle sind meistens Gemische aus Alpha- und Betahalbhydratgipsen. Es werden auch Formgipse verwendet, die vorwiegend aus Alphahalbhydrat bestehen, wenn man grosse Härten und Festigkeiten erzielen will, beispielsweise für die Pressformen, die bei der Ferstellung der Ziegeln verwendet werden. Calciumsulfathalbhydratgemische, unter Verwendung der Alpha- Modifikation, die man auch als Hartformengips bezeichnet, werden ferner in der Metallgiesserei zur Herstellung von Gussmodellen benutzt Die Gipsformen, beispielsweise in der Porzellanindustrie, werden zur Herstellung eines keramischen Produktes durch Drehen und Quetschen auf der Drehscheibe verwendet, insbesondere bei der Herstellung von Massenartikeln, wie Tellern beispielsweise, weil die Gipsform durchlässig ist und das Wasser der keramischen Masse aufsaugen kann. Anschliessend wird das in der Gips form enthaltene Wasser durch Trocknen wieder ausgetrieben. Diese Aufnahmefähigkeit der Gipsformen für das Wasser der keramischen Masse ist von ganz ausserordentlicher Bedeutung, in Verbindung mit der Möglichkeit, das Wasser der Gipsformen durch Trocknen wieder auszutreiben, so dass man die Form viele Male wieder verwenden kann. Dieses Wechselspiel - Wasseraufnahme, WasserabTabe - soll möglichst häufig durchgeführt werden können, wobei die Gipsform ihre günstigen Eigenschaften nicht verlieren soll. Eine lange Wie denrerwendbarkeit einer Gipsform ist für wirtschaftliche Er zeugnisse von Bedeutung, insbesondere für Erzeugnisse, die massenhaft hergestellt werden, insbesondere Teller, Töpfe, aber auch Dachziegeln. Eine andere wichtige Eigenschaft, die von einer Gipsform verlangt wird, ist die, dass sich der keramische Formkörper oder der Formkörper aus Ton beispielsweise bei der Herstellung von Dachziegeln, nach öffnen der Form vollständig und schnell löst. Bleibt auch nur an einer Stelle der Gipsform ein Teil des Fcrzkörpews haften, ist er nicht mehr brauchbar und muss verworfen werden. Es ist weiterhin erforderlich, dass die Gipsform eine grosse mechanische Festigkeit besitzt, normalerweise ist die Festigkeit eine Funktion der Dichte des Gipses, was bedeutet, dass Gipse mit hoher Dichte auch gute Festigkeiten besitzen. Andererseits haben Gipse mit hoher Dichte den Nachteil, dass sie nicht in der Lage sind, die erforderlichen Mengen Wasser aufzunehmen, auch die Haftung an der Oberfläche des keramischen Gipses ist zu berücksichtigen. Es gibt eine Reihe von Eigenschaften, die sich gegenseitig bedingen, aber auch wieder ausschliessen. Es hat daher nicht an Versuchen und Vorschlägen gefehlt, die Masse zur Herstellung von Formen und Modellen in der oben angesprochenen Industrie auf der Basis von Halbhydratgips zu modifizieren, zu ändern und mit fremden Stoffen zu versetzen., wobei die unterschiedlichsten Verbindungen verwendet wurden. In der eingangs zitierten Mischung unter Verwendung von Melaminkunstharzen (DE-PS 1 805 126) geschieht das durch eine gebräuchliche, wässrige Lösung eines modifizierten Melamin- kunstharzes in einer bestimmten Menge Halbhydratgipses. Diese Mischung hat sich als sehr vorteilhaft für eine Reihe von Anwendungen erwiesen, jedoch gibt es andere Anwendungen, bei denen diese Masse nicht frei von Mängeln ist. Aus der US-PS 29 66 473 sind Gemische aus Calciumsulfathalbhydrat und Harnstoff und Formaldehyt, Melaminkunstharz und Lösungen bekannt, denen Verwögerer, Beschleuniger und Härter zugesetzt sind. Bei diesen Massen erhält man aber im wesentlichen aus Kunststoff bestehende Gebilde, die zwar glatte Oberflächen besitzen, jedoch praktisch gar kein Wasseraufnahmevermögen haben, weil es diesen Massen an Porösität fehlt. Eine solche Masse ist daher zur Herstellung von Arbeitsformen nicht geeignet. Xhnliche Massen aus Calciumsulfathalbhydrat und Kunstharzen sind ebenfalls in der Literatur beschrieben (Chem. Zenbl. 1964, Heft 34, 2077, 1953 S 7897 > . Aber auch bei diesen Massen handelt es sich im wesentlichen um Kunststoffmassen, bei denen der Gips seine wichtigen Eigenschaften nicht mehr entfalten kann. Aus dieser Literaturstelle ist auch zu entnehmen, dass die Porösität und die Wassersorbtion stark verringert sind. Es ist ferner bekannt, Halbhydratgemische mit dem modifizierten Melaminharz und auch mit Sachariden, Polyolen oder Derivaten zu vermischen, um sie als Masse zur Herstellung von Arbeitsformen brauchbar zu machen. Solche Vorschläge sind jedoch meistens nur in Teilbereichen erfolgreich (DE-OS 30 24 152 > . Der Zusatz von anionischen Melaminkunstharzen zum Gips ist in Zement Kalk Gips 1968, Heft 10, Seiten 41 5¯419 n beschrieben und zwar nur kurz, im wesentlichen bezieht sich dieser Artikel auf die Verwendung in Verbindung mit Zement und trotz dieser Veröffentlichung ist das Problem, welches hier ansteht noch nicht befriedigend gelöst. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Stell mittelgemisch vorzuschlagen, das angewandt in Mischungen mit Calciumsulfathalbhydrat der Alpha- und/oder Betamodifikationo die oben genannten vorzüglichen Eigenschaften des Gipses bewahrt, eine ausreichende mechanische Festigkeit der daraus hergestellten Formen ergibt und für die unterschiedlichsten Anwendungen und Verwendungen solcher Arbeitsformen geeignet ist. Gelöst wird diese Aufgabe nun durch ein Stellmittelge misch folgender Zusammensetzung pro 100 kg Halbhydrat: 2,0 bis 10D Gew.-% einer wässrigen 10 zeigen Lösung eines modifizierten Melaminharzes mit einer Viskosität zwischen 10 und 400 cP, 0,2 bis 0,6 Gew.-% Glucose, 0,005 bis 0,2 Ges. % Kaliumsulfat und 0,0005 bis 0,002 Gew.-% des Verzögerers Retardan. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Obwohl diese einzelnen Bestandteile der Mischungen für sich alle seit langem bekannt sind, ergibt das Steilmittelgemisch nur in dem Rahmen der genannten Zusammensetzung und nur die ausdrücklich genannten Bestandteile diese vorteilhafte Wirkung. Obwohl es Tausende von chemischen Stoffen gibt, die sowohl verzögern als auch beschleunigen als auch gewisse verflüssigende Wirkungen haben, so hat doch gerade diese Kombination überraschende Ergebnisse erbracht. Die Herstellung des Gemisches bei seiner Zubereitung erfolgt in an sich üblicher Weise durch Vermischen entsprechen den Mengen der genannten Stoffe, die dann bei der Herstellung des Gipsbreies zur Herstellung der Arbeitsformen in dessen Brei, beispielsweise zusammen mit dem Anmachwasser eingear- beitet werden. Es ist natürlich auch möglich, das Stellmittelgemisch in das trockene pulverförmige Halbhydratgemisch oder in eine spezielle Modifikation einzumischen und die Mischung dann so zu verarbeiten. Diese letztere Art hat den Vorteil, dass für die Herstellung der Arbeitsform nur noch die erforderliche Menge Anmachwasser zugesetzt werden muss. Zusätzlich zu den oben genannten erfindungsgemässen Stellmittelgemischen kann das Gemisch als auch das Calciumsulfathalbhydrat weitere Zusätze enthalten, beispielsweise einen Härter oder einen Anteil eines selbsterhärtenden Kunststoffes. Es hat sich gezeigt, dass die Menge im Stellmittelgemisch enthaltenen modifizierten-Helaminharzes von dessen Viskosität beeinflusst ist, d.h., je höher die Viskosität des modifizierten Melaminharzes im angegebenen Bereiche liegt, um so weniger Melaminharz braucht zugegen sein. Mit höherer Viskosität nimmt das Wasserhaltevermögen zu. Im Bereiche der höheren Viskosität des Melaminharzes scheint auch eine fes tigkeitssteigernde Wirkung einzutreten und trotzdem scheint eine ausreichende Porösität der Arbeitsformen vorzuliegen. Die Festigkeit ist also nicht dem Wasseraufnahmevermögen der Gipsform abträglich. Formen, Formkörper und sonstige Körper, hergestellt aus Calciumsulfathalbhydratgemischen oder verschiedenen Halbhydraten unter Verwendung des erfindungsgemässen Stellmittelgemisches sind zwar in erster Linie für die Herstellung keramischer Arbeitsformen gedacht, sie eignen sich jedoch auch für die Verwendung in der Metallgiesserei, für Dentalgipse, für Hartspachtelmassen, für Verbandsgipse und sonstige Zwecke, beispielsweise für die künstlerische Gestaltung.

Claims: Patentansprüche 1. Stellmittelgemisch als Zusatz zum Calciumsulfathalbhydrat bei der Herstellung von Arbeitsformen für die keramische und sonstige formgebende Industrie, bestehend aus einem modifizierten Melaminharz, Glucose, Beschleuniger und Verzögerer, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung pro 100 kg Halbhydrat: 2,0 v 10,0 Gew.-% einer wässrigen Lösung 10 %ig, eines modifizierten Melamin harzes und einer Viskosität zwischen 10 und 400 cP, 0,2 0,6 Gew.-% Glucose, 0,005- 0,2 Gew.-t Alkalisalz, vorzugsweise Alkali sulfat und 0,0005- 0,002 Gew.-% des Verzögerers, einem Kon densationsprodukt von Pyrolli don mit Formaldehyd (Retardan)e 2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Calc iumsulfatha lbhydrat Alpha- - und/oder Betahalbhydrat ist. 3. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Alkalisalz, vorzugsweise Alkalisulfat, 0,02 Gew.-% und die Menge an dem Verzögerer, einem Kondensationsprodukt von Pyrollidon rnd wormaldehyd,0,01 Gew.-% beträgt. 4. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte Melaminharz in fester, granulierter Form vorliegt. 5. Gemisch nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Gemisch zuzusetzende Menge an modifiziertem Melamin- herz sich mit steigender Viskosität verringert.

Inventors: KROKER, VEIT, DR. DIPL.-CHEM., VON RUFFER, CHRISTIAN, DIPL.-ING.
Applicants: BORGARDTS-SACHSENSTEIN GMBH
Application year: 1984
Main classification: C04B28
IPC codes: C04B28