FR2707626A1 - Improved composition making it possible to reduce the water demand of plasters - Google Patents

Improved composition making it possible to reduce the water demand of plasters Download PDF

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Abstract

Composition for reducing the quantity of slaking water which must be added to powdered plaster, which includes (I) an anionic melamine/formaldehyde resin containing sulphonic acid groups and (II) an additive reinforcing the effect of the reduction in the water demand produced by the resin (I), characterised in that the said additive is chosen from potassium, sodium, ammonium and calcium salts of gluconic acid, of glucoheptonic acid, of toluenesulphonic acid and of xylenesulphonic acid and mixtures thereof, the said melamine/formaldehyde resin (I) representing 50 to 95 % by weight of the total of (I) and (II), and the said additive (II) representing 50 to 5 % by weight of the total of (I) and (II). Use by the plaster industry.

Description

L'invention concerne une composition améliorée qui permet de réduire de façon significative la quantité d'eau à incorporer dans les plâtres. The invention relates to an improved composition which significantly reduces the amount of water to be incorporated into the plasters.

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. The use of such a composition makes it possible to reduce the time and the energy required for drying the plaster by reducing the amount of water incorporated. This also limits the risk of cracking due to thermal shrinkage.

L'utilisation de résine mélamine/formaldéhyde anionique contenant des groupes acide sulfonique comme agent réducteur d'eau dans les plâtres est bien connue. The use of anionic melamine / formaldehyde resin containing sulfonic acid groups as a water reducing agent in plasters is well known.

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.From 1967, French Patent No. 1,510,314 proposed this type of additive as a plasticizing agent and water reducing agent for plasters, cements, mortars and concretes.

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. It is also known to use other compounds in combination with a melamine / formaldehyde resin containing sulfonic acid groups to increase its effectiveness, for example, cellulose derivatives (alkyl -, alkylhydroxyalkyl -, or hydroxyalkyl -cellulose) (German patent No. 3,920,025, Japanese patents
No. 58/104,056 and 59/195,562), or salts of lignosulfonic acids (British Patent No. 2,086,869 and publication of Rixom, MR; Waddicor, J., Publ. SP-Am.

Concr. Inst. 1981, 68 (Dev. Use Superplast.) 359-79), ou l'urée dans le brevet tchécoslovaque No. 252,104.Concr. Inst. 1981, 68 (Dev. Use Superplast.) 359-79), or urea in Czechoslovakian Patent No. 252,104.

Malgré toutes ces propositions, il existe encore un besoin pour une composition adjuvante améliorée. Despite all these proposals, there is still a need for an improved adjuvant composition.

L'invention vise à satisfaire ce besoin. The invention aims to satisfy this need.

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. The composition of the invention does not affect the plasticity and the fluidity of the paste obtained, and it moreover has an improved immediate effectiveness thanks to a speed of dispersion in the water-plaster mixture greater than that of the products of the art. prior.

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). More specifically, the invention relates to a composition for reducing the amount of mixing water to be added to powdered plaster, which comprises (I) an anionic melamine / formaldehyde resin containing sulfonic acid groups and (II) a reinforcing additive effect of reducing the water demand produced by the resin (I), characterized in that said additive is chosen from potassium, sodium, ammonium and calcium salts of gluconic acid, glucoheptonic acid, toluenesulfonic acid, and xylenesulfonic acid, and mixtures thereof, said melamine / formaldehyde resin (I) representing 50 to 95% by weight of the total of (I) and (II) , and said additive (II) representing 50 to 5% by weight of the total of (I) and (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.Preferred embodiments of the composition of the invention are the following compositions A, B and C
A) 50 to 95% by weight of an anionic melamine / formaldehyde resin containing sulfonic acid groups and 5 to 50% by weight of a gluconic acid salt or a glucoheptonic acid salt or a mixture of these, the salts being chosen from the group consisting of potassium, sodium, ammonium and calcium salts.

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. B) 70 to 95% by weight of an anionic melamine / formaldehyde resin containing sulfonic acid groups and 5 to 30% by weight of a toluenesulfonic acid salt or a xylenesulfonic acid salt or a mixture of these, the salts being chosen from the group consisting of potassium, sodium, ammonium and calcium salts.

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.  C) 50 to 95% by weight of an anionic melamine / formaldehyde resin containing sulfonic acid groups and 5 to 50% by weight of a mixture of 30 to 99% of a salt of gluconic acid or of a salt of glucoheptonic acid or of a mixture of these and from 1 to 70% by weight of a salt of toluenesulfonic acid or of a salt of xylenesulfonic acid or of a mixture of these, the salts being chosen from the group consisting of potassium, sodium, ammonium and calcium salts.

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. The compositions of the invention show all their effectiveness when they are used at doses of between 0.01% and 3%, preferably between 0.1 and 1%, relative to the weight of plaster to be mixed.

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. The compositions of the invention can be used in the form of a powder of the mixture of constituents I and II, or in the form of an aqueous solution of these constituents.

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. Surprisingly, although the salts of toluenesulfonic acid, xylenesulfonic acid, gluconic acid and glucoheptonic acid used alone have a very low water-reducing power, these salts considerably reinforce the reducing power of water of a melamine / formaldehyde resin containing sulfonic acid groups by improving its dispersibility and its speed of dissolution in water.

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. The invention finds its application in the plaster industry: prefabricated plaster panels, plaster tiles, coating, finishing, molding, and more generally all applications involving the use of large quantities of plaster.

Les exemples non limitatifs suivants sont donnés dans le but d'illustrer l'invention. The following nonlimiting examples are given for the purpose of illustrating the 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.Method used for demonstrating the properties of the compositions of the invention
Principle of the method: the quantity of water to be added to the plaster, pure or additive, is determined so that a defined volume of the mixture gives a determined spread.

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.Characteristics of the plaster used in the following examples: fine construction plaster of the blue circle type, plaster of Paris PCF-2, standard 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.Procedure:
1) In 30 seconds, 200 grams of plaster are sprinkled in x grams of water stirred mechanically by a stirring propeller at the speed of 472 rpm.

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). 2) Stirring is maintained for 30 seconds at the end of which 0.60 gram of powdered additive (0.3 by weight of the plaster) are introduced all at once in the center of the vortex. Agitation is continued for 30 seconds (total duration of agitation 1 minute and 30 seconds).

3) La pâte ainsi obtenue est versée dans un moule cylindrique (diamètre 50 mm, hauteur 50 mm) reposant sur une plaque de verre horizontale. 3) The paste thus obtained is poured into a cylindrical mold (diameter 50 mm, height 50 mm) resting on a horizontal glass plate.

4) La surface de la pâte est arasée au niveau supérieur du cylindre, puis le moule cylindrique est soulevé verticalement. 4) The surface of the dough is leveled off at the upper level of the cylinder, then the cylindrical mold is lifted vertically.

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).  5) The diameter of the disc thus formed is measured in two perpendicular directions and the arithmetic mean is retained (the difference between the two measurements is always less than 2 mm).

6. L'essai est recommencé en modifiant la quantité d'eau de gâchage jusqu'à obtenir un diamètre de 160 + 2 mm. 6. The test is repeated by modifying the quantity of mixing water until a diameter of 160 + 2 mm is obtained.

La réduction d'eau apportée par la résine mélamine/formaldéhyde contenant des groupes acide sulfonique utilisée seule est notée 100% et prise comme base. The reduction in water provided by the melamine / formaldehyde resin containing sulfonic acid groups used alone is noted 100% and taken as a 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.Examples 1 to 27
The compositions tested and their effect on the reduction of water obtained are summarized in the table below.
BOARD
Ingredients of the composition
t by weight
Ex. N "I II III IV reduction
water in%
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
TABLE (Continued)
Ingredients of the composition
g by weight
Ex. N I II III IV reduction
of water in% 6 85 15 0 0 115 7 80 20 0 0 138.5 8 70 30 0 0 1 549 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: anionic melamine / formaldehyde resin containing sulfonic acid groups.

II : gluconate de sodium. II: sodium gluconate.

III : toluènesulfonate de sodium.III: sodium toluenesulfonate.

IV : xylènesulfonate de sodium.IV: sodium xylenesulfonate.

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. Control example No. 1 is that of the melamine / anionic formaldehyde resin containing sulfonic acid groups, the reduction of water of which is reduced to 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. Comparative examples 2, 3 and 4 clearly show that the water-reducing power provided by sodium gluconate, sodium toluenesulfonate or sodium xylenesulfonate used alone is much lower than that of melamine / formaldehyde resin containing sulfonic acid groups.

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. Examples 5 to 27 correspond to compositions according to the invention. It can be observed that the water-reducing power obtained is clearly greater than that of the melamine / formaldehyde resin containing sulfonic acid groups used alone.

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.  It goes without saying that the embodiments described are only examples and that they could be modified, in particular by substitution of technical equivalents, without departing from the scope of the invention.

Claims (8)

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).  1. Composition for reducing the amount of mixing water to be added to powdered plaster, which comprises (I) an anionic melamine / formaldehyde resin containing sulfonic acid groups and (II) an additive enhancing the reduction effect the demand for water produced by the resin (I), characterized in that said additive is chosen from potassium, sodium, ammonium and calcium salts of gluconic acid, glucoheptonic acid, 1 toluenesulfonic acid, and xylenesulfonic acid, and mixtures thereof, said melamine / formaldehyde resin (I) representing 50 to 95% by weight of the total of (I) and (II), and said additive ( II) representing 50 to 5% by weight of the total of (I) and (II). 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. 2. Composition according to claim 1, characterized in that it comprises 50 to 95% by weight of an anionic melamine / formaldehyde resin containing sulfonic acid groups and 5 to 50% by weight of a salt of gluconic acid or a glucoheptonic acid salt or a mixture thereof, the salts being chosen from the group consisting of potassium, sodium, ammonium and calcium salts. 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. 3. Composition according to claim 1, characterized in that it comprises 70 to 95% by weight of an anionic melamine / formaldehyde resin containing sulfonic acid groups and 5 to 30% by weight of a salt of toluenesulfonic acid or a salt of xylenesulfonic acid or a mixture thereof, the salts being chosen from the group consisting of potassium, sodium, ammonium and calcium salts. 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. 4. Composition according to claim 1, characterized in that it comprises 50 to 95% by weight of an anionic melamine / formaldehyde resin containing sulfonic acid groups and 5 to 50% by weight of a mixture of 30 to 99% a gluconic acid salt or a glucoheptonic acid salt or a mixture of these and from 1 to 70% by weight of a toluenesulfonic acid salt or a salt xylenesulfonic acid or a mixture thereof, the salts being selected from the group consisting of potassium, sodium, ammonium and calcium salts. 5. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est sous forme de poudre ou de solution aqueuse. 5. Composition according to one of the preceding claims, characterized in that it is in the form of a powder or an aqueous solution. 6. Utilisation d'une composition selon lune des revendications précédentes comme agent réducteur d'eau ou fluidifiant pour des produits à base de plâtre. 6. Use of a composition according to one of the preceding claims as a water-reducing or fluidifying agent for plaster-based products. 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. 7. Use according to claim 6, characterized in that said composition is used in doses of between 0.01% and 3% by weight relative to the plaster engaged. 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.  8. Use according to claim 7, characterized in that said composition is used in doses of between 0.1 and 1% by weight relative to the plaster used.
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