Brevet FR2707626A1 — publié le 19950120

L'invention concerne une composition améliorée qui permet de réduire de façon significative la quantité d'eau à incorporer dans les plâtres. L'emploi d'une telle composition permet de diminuer le temps et l'énergie nécessaire au séchage du plâtre par diminution de la quantité d'eau incorporée. Ceci limite également le risque de fissuration dû aux retraits thermiques. L'utilisation de résine mélamine/formaldéhyde anionique contenant des groupes acide sulfonique comme agent réducteur d'eau dans les plâtres est bien connue. Des 1967, le brevet français No. 1 510 314 proposait ce type d'additif comme agent plastifiant et réducteur d'eau pour les plâtres, ciments, mortiers et bétons. Il est connu également d'utiliser d'autres composés en association avec une résine mélamine/formaldéhyde contenant des groupes acide sulfonique pour accroître son efficacité, par exemple, des dérivés cellulosiques (alkyl -, alkylhydroxyalkyl -, ou hydroxyalkyl -cellulose) (brevet allemand No. 3 920 025, brevets japonais No. 58/104 056 et 59/195 562), ou des sels d'acides lignosulfoniques (brevet britannique No. 2 086 869 et publication de Rixom, M.R. ; Waddicor, J., Publ. SP- Am. Concr. Inst. 1981, 68 (Dev. Use Superplast.) 359-79), ou l'urée dans le brevet tchécoslovaque No. 252,104. Malgré toutes ces propositions, il existe encore un besoin pour une composition adjuvante améliorée. L'invention vise à satisfaire ce besoin. La composition de l'invention n'affecte pas la plasticité et la fluidité de la pâte obtenue, et elle présente de plus une efficacité immédiate améliorée grâce à une rapidité de dispersion dans le mélange eau-plâtre supérieure à celle des produits de l'art antérieur. Plus précisément l'invention concerne une composition pour réduire la quantité d'eau de gâchage devant être ajoutée à du plâtre en poudre, qui comprend (I) une résine mélamine/formaldéhyde anionique contenant des groupes acide sulfonique et (II) un additif renforçant l'effet de la réduction de la demande en eau produit par la résine (I), caractérisée en ce que ledit additif est choisi parmi les sels de potassium, de sodium, d'ammonium et de calcium de l'acide gluconique, de l'acide glucoheptonique, de 1 l'acide toluènesulfonique, et de l'acide xylènesulfonique, et les mélanges de ceux-ci, ladite résine mélamine/formaldéhyde (I) représentant 50 à 95% en poids du total de (I) et (II), et ledit additif (II) représentant 50 à 5% en poids du total de (I) et (II). Des modes de réalisation préférés de la composition de l'invention sont les compositions A, B et C suivantes A) 50 à 95% en poids d'une résine mélamine/formaldéhyde anionique contenant des groupes acide sulfonique et 5 à 50% en poids d'un sel de l'acide gluconique ou d'un sel de l'acide glucoheptonique ou d'un mélange de ceux-ci, les sels étant choisis dans le groupe constitué des sels de potassium, de sodium, d'ammonium et de calcium. B) 70 à 95% en poids d'une résine mélamine/formaldéhyde anionique contenant des groupes acide sulfonique et 5 à 30% en poids d'un sel de l'acide toluènesulfonique ou d'un sel de l'acide xylènesulfonique ou d'un mélange de ceux-ci, les sels étant choisis dans le groupe constitué des sels de potassium, de sodium, d'ammonium et de calcium. C) 50 à 9 5t en poids d'une résine mélamine/formaldéhyde anionique contenant des groupes acide sulfonique et 5 à 50% en poids d'un mélange de 30 à 99% d'un sel de l'acide gluconique ou d'un sel de l'acide glucoheptonique ou d'un mélange de ceux-ci et de 1 à 70% en poids d'un sel de l'acide toluènesulfonique ou d'un sel de l'acide xylènesulfonique ou d'un mélange de ceuxci, les sels étant choisis dans le groupe constitué des sels de potassium, de sodium, d'ammonium et de calcium. Les compositions de l'invention font montre de toute leur efficacité lorsqu'elles sont utilisées à des doses comprises entre 0,01% et 3%, de préférence entre 0,1 et 1%, par rapport au poids de plâtre à gâcher. Les compositions de l'invention peuvent être utilisées sous forme d'une poudre du mélange des constituants I et II, ou sous forme d'une solution aqueuse de ces constituants. De façon surprenante, bien que les sels de l'acide toluènesulfonique, de l'acide xylènesulfonique, de l'acide gluconique et de l'acide glucoheptonique utilisés seuls aient un très faible pouvoir réducteur d'eau, ces sels renforcent considérablement le pouvoir réducteur d'eau d'une résine mélamine/formaldéhyde contenant des groupes acide sulfonique en améliorant sa dispersibilité et sa rapidité de dissolution dans l'eau. L'invention trouve son application dans l'industrie du plâtre : panneaux de plâtre préfabriqués, carreaux de plâtre, revêtement, finition, moulage, et plus généralement toutes applications impliquant l'utilisation de quantités importantes de plâtre. Les exemples non limitatifs suivants sont donnés dans le but d'illustrer l'invention. Méthode utilisée pour la mise en évidence des propriétés des compositions de l'invention Principe de la méthode : on détermine la quantité d'eau à rajouter au plâtre, pur ou additivé, pour qu'un volume défini du mélange donne un étalement déterminé. Caractéristiques du plâtre utilisé dans les exemples suivants : plâtre fin de construction du type cercle bleu, plâtre de Paris PCF-2, norme B 12-301. Mode opératoire : 1) En 30 secondes, 200 grammes de plâtre sont saupoudrés dans x grammes d'eau agitée mécaniquement par une hélice agitatrice à la vitesse de 472 tour/minute. 2) L'agitation est maintenue pendant 30 secondes au terme desquelles 0,60 gramme d'additif en poudre (0,3 en poids du plâtre) sont introduits d'un seul coup au centre du vortex. L'agitation est poursuivie pendant 30 secondes (durée totale de l'agitation 1 minute et 30 secondes). 3) La pâte ainsi obtenue est versée dans un moule cylindrique (diamètre 50 mm, hauteur 50 mm) reposant sur une plaque de verre horizontale. 4) La surface de la pâte est arasée au niveau supérieur du cylindre, puis le moule cylindrique est soulevé verticalement. 5) Le diamètre du disque ainsi formé est mesuré suivant deux directions perpendiculaires et la moyenne arithmétique est retenue (l'écart entre les deux mesures est toujours inférieur à 2 mm). 6. L'essai est recommencé en modifiant la quantité d'eau de gâchage jusqu'à obtenir un diamètre de 160 + 2 mm. La réduction d'eau apportée par la résine mélamine/formaldéhyde contenant des groupes acide sulfonique utilisée seule est notée 100% et prise comme base. Exemples 1 à 27 Les compositions essayées et leur effet quant à la réduction d'eau obtenue sont récapitulés dans le Tableau ci-dessous TABLEAU Ingrédients de la composition t en poids Ex. n" I II III IV réduction d'eau en % 1 100 0 0 0 100 2 0 100 0 0 46 3 0 0 100 0 30,5 4 0 0 0 100 43 5 95 5 0 108 T A B L E A U (Suite) Ingrédients de la composition g en poids Ex. n I II III IV réduction d'eau en % 6 85 15 0 0 115 7 80 20 0 0 138,5 8 70 30 0 0 1549 60 40 0 0 169 10 50 50 0 O 138,5 11 95 0 5 0 107,5 12 90 0 10 0 107,5 13 85 0 15 0 107,5 14 80 0 20 0 123 15 70 0 30 0 115 16 70 0 0 30 107 17 90 5 5 0 123 18 85 5 10 0 138,5 t9 85 10 5 g 123 20 80 10 10 0 130,7 21 80 15 5 0 138,5 22 70 15 15 0 123 23 70 20 10 0 153,8 24 65 30 5 0 138,5 25 60 30 10 0 138,5 26 60 35 5 0 138,5 27 60 20 20 0 169,2 Notes I : résine mélamine/formaldéhyde anionique contenant des groupes acide sulfonique. II : gluconate de sodium. III : toluènesulfonate de sodium. IV : xylènesulfonate de sodium. L'exemple témoin n" 1 est celui de la résine mélamine/formaldéhyde anionique contenant des groupes acide sulfonique dont la réduction d'eau est ramenée à 100. Les exemples comparatifs n" 2, 3 et 4 montrent bien que le pouvoir réducteur d'eau apporté par le gluconate de sodium, le toluènesulfonate de sodium ou le xylènesulfonate de sodium utilisé seul est très inférieur à celui de la résine mélamine/formaldéhyde contenant des groupes acide sulfonique. Les exemples n" 5 à 27 correspondent à des compositions selon l'invention. On peut observer que le pouvoir réducteur d'eau obtenu est nettement supérieur à celui de la résine mélamine/formaldéhyde contenant des groupes acide sulfonique utilisée seule. Il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et que l'on pourrait les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Composition pour réduire la quantité d'eau de gâchage devant être ajoutée à du plâtre en poudre, qui comprend (I) une résine mélamine/formaldéhyde anionique contenant des groupes acide sulfonique et (II) un additif renforçant l'effet de la réduction de la demande en eau produit par la résine (I), caractérisée en ce que ledit additif est choisi parmi les sels de potassium, de sodium, d'ammonium et de calcium de l'acide gluconique, de l'acide glucoheptonique, de 1 l'acide toluènesulfonique, et de l'acide xylènesulfonique, et les mélanges de ceux-ci, ladite résine mélamine/formaldéhyde (I) représentant 50 à 95% en poids du total de (I) et (Il), et ledit additif (II) représentant 50 à 5% en poids du total de (I) et (Il). 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend 50 à 95% en poids d'une résine mélamine/formaldéhyde anionique contenant des groupes acide sulfonique et 5 à 50% en poids d'un sel de l'acide gluconique ou d'un sel de l'acide glucoheptonique ou d'un mélange de ceux-ci, les sels étant choisis dans le groupe constitué des sels de potassium, de sodium, d'ammonium et de calcium. 3. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend 70 à 95% en poids d'une résine mélamine/formaldéhyde anionique contenant des groupes acide sulfonique et 5 à 30% en poids d'un sel de l'acide toluènesulfonique ou d'un sel de l'acide xylènesulfonique ou d'un mélange de ceux-ci, les sels étant choisis dans le groupe constitué des sels de potassium, de sodium, d'ammonium et de calcium. 4. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend 50 à 95% en poids d'une résine mélamine/formaldéhyde anionique contenant des groupes acide sulfonique et 5 à 50% en poids d'un mélange de 30 à 99% d'un sel de l'acide gluconique ou d'un sel de l'acide glucoheptonique ou d'un mélange de ceux-ci et de 1 à 70% en poids d'un sel de l'acide toluènesulfonique ou d'un sel de l'acide xylènesulfonique ou d'un mélange de ceux-ci, les sels étant choisis dans le groupe constitué des sels de potassium, de sodium, d'ammonium et de calcium. 5. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est sous forme de poudre ou de solution aqueuse. 6. Utilisation d'une composition selon lune des revendications précédentes comme agent réducteur d'eau ou fluidifiant pour des produits à base de plâtre. 7. Utilisation selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite composition est utilisée à des doses comprises entre 0,01% et 3% en poids par rapport au plâtre engage. 8. Utilisation selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite composition est utilisée à des doses comprises entre 0,1 et 1% en poids par rapport au plâtre engagé.