FR2774383A1 - Composition pulverulente redispersable dans l'eau a base de polymere filmogene et d'au moins un polypeptide - Google Patents

Composition pulverulente redispersable dans l'eau a base de polymere filmogene et d'au moins un polypeptide Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne une composition pulvérulente redispersable dans l'eau comprenant :- 2 à 40 parties en poids d'au moins un polypeptide (A),- pour 100 parties en poids d'une poudre de polymère filmogène insoluble dans l'eau (B), et préparé à partir d'au moins un monomère à insaturation éthylénique et d'au moins un monomère éthyléniquement insaturé à fonction carboxylique, ledit polypeptide (A) contenant de 2 à 100 acide aminés.Elle concerne également le procédé de préparation de cette composition, et son utilisation.

Description

COMPOSITION PULVERULENTE REDISPERSABLE DANS L'EAU A BASE DE
POLYMERE FILMOGENE ET D'AU MOINS UN POLYPEPTIDE
La présente invention concerne des compositions pulvérulentes redispersables dans l'eau comprenant une poudre de polymère filmogène insoluble dans l'eau, et au moins un polypeptide.
On connaît déjà des compositions pulvérulentes redispersables obtenues par pulvérisation et séchage de dispersions de polymères filmogénes acryliques, et surtout de dispersions de polymères d'esters vinyliques.
Les polymères filmogènes préparés à partir de monomères à insaturation éthylénique sont utilisés fréquemment comme adjuvants dans les compositions de liants minéraux hydrauliques pour en améliorer la mise en oeuvre et les propriétés après durcissement. telles que l'adhésion sur divers substrats, l'étanchéité, la souplesse, et les propriétés mécaniques.
L'avantage des compositions pulvérulentes redispersables par rapport aux dispersions aqueuses, est de pouvoir être prémélangées avec le ciment sous forme de mélanges pulvérulents prêts à emploi, utilisables, par exemple, pour la fabrication de mortiers et bétons destinés à être accrochés sur des matériaux de construction, ou pour la fabrication de mortierscolles, ou pour la réalisation d'enduits de protection et de décoration à l'intérieur ou à l'extérieur des bâtiments.
Pour parvenir à obtenir des compositions pulvérulentes qui ne s'agglomèrent pas au cours du stockage sous l'effet de la pression et de la température, et qui sont convenablement redispersables dans l'eau, on a coutume de leur adjoindre des quantités relativement importantes de substances inertes et de colloldes protecteurs.
Le but de la présente invention est de proposer une nouvelle composition pulvérulente, totalement ou presque totalement redispersable dans l'eau, qui soit à base d'un polymére filmogène préparé à partir de monomères à insaturation éthylénique.
Un autre but de la présente invention est de proposer une composition pulvérulente, totalement ou presque totalement redispersable dans l'eau, du type cidessus, qui soit stable au stockage, sans agglomération.
Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de préparation d'une composition pulvérulente, du type ci-dessus, à partir de polymère filmogène.
Un autre but de la présente invention est de proposer une composition pulvérulente, du type ci-dessus qui, sous forme de composition pulvérulente, ou, après une éventuelle redispersion dans l'eau, sous forme de pseudo-latex, soit utilisable dans tous les domaines d'application des latex pour réaliser des revêtements (notamment peintures, composition de couchage du papier), ou des compositions adhésives (notamment adhésifs sensibles à la pression, colle carrelage).
Un autre but de la présente invention est de proposer une composition pulvérulente, du type ci-dessus, ou le pseudo-latex obtenu à partir de ladite composition, plus particulièrement en vue de son utilisation comme additifs à des liants hydrauliques du type mortiers ou bétons et procurant à ces liants une adhérence améliorée.
Ces buts sont atteints par la présente invention qui conceme une composition pulvérulente redispersable dans l'eau et comprenant: - 2 à 40 parties en poids d'au moins un polypeptide (A), - pour 100 parties en poids d'une poudre de polymère filmogène insoluble dans l'eau (B), et préparé à partir d'au moins un monomère à insaturation éthylénique et d'au moins un monomére éthyléniquement insaturé à fonction carboxylique, ledit polypeptide (A) contenant de 2 à 100 acides aminés.
L'invention conceme également le procédé de préparation de cette composition pulvérulente qui consiste à éliminer l'eau d'une dispersion aqueuse de particules de polymère filmogène insoluble dans l'eau (B), comprenant des quantités adaptées de polypeptide (A), éventuellement : d'acide aminé (D), de protéine partiellement ou totalement hydrosoluble (E) ou de leur mélange, de composé hydrosoluble (C) et de charge minérale (F), ledit polymère filmogène étant préparé à partir d'au moins un monomère à insaturation éthylénique et d'au moins un monomère éthyléniquement insaturé à fonction carboxylique. Le résidu sec ainsi obtenu, peut être, facultativement, broyé ou désaggloméré en une poudre de granulomètrie désirée.
L'invention conceme aussi le pseudo-btex obtenu par redispersion dans l'eau d'une composition pulvérulente telle que définie précédemment.
Enfin, I'invention conceme l'utilisation desdits pseudolatex et desdites compositions pulvérulentes, comme additifs à des liants hydrauliques, ou comme additifs ou liants à des adhésifs, des compositions de couchage du papier, et des peintures.
L'invention est tout d'abord relative à une composition pulvérulente redispersable dans l'eau et comprenant: - 2 à 40 parties en poids d'au moins un polypeptide (A), - pour 100 parties en poids d'une poudre de polymère filmogène insoluble dans l'eau (B,) et préparé à partir d'au moins un monomère à insaturation éthylénique et d'au moins un monomère éthyléniquement insaturé à fonction carboxylique, ledit polypeptide (A) contenant de 2 à 100 acides aminés.
Dans tout ce qui va suivre, les limites supérieures et inférieures des intervalles seront considérées incluses.
Par polypeptide, il est entendu une molécule formée de l'enchaînement d'au moins deux acides aminés. Dans le cadre de la présente invention, le polypeptide (A) contient de 2 à 100 acides aminés, et de préférence, de 4 à 50 acides aminés.
Le polypeptide (A) entrant dans la composition selon l'invention est au moins partiellement hydrosoluble. Avantageusement, la partie hydrosoluble du polypeptide (A) peut représenter au moins 2 parties en poids par rapport au polymère (B).
Les acides aminés constitutifs du polypeptide, peuvent être choisis parmi tous les acides aminés naturels et/ou synthétiques. Ils sont choisis notamment parmi l'alanine,
I'arginine, I'asparagine, I'acide aspartique, la cystéine, I'acide glutamique, la glycine, l'histidine, I'isoleucine, la leucine, la lysine, la méthionine, la phénylalanine, la proline, la sérine, b thréonine, le tryptophane, la tyrosine, la valine, et leurs dérivés.
Par dérivés des acides aminés constitutifs du polypeptide, on désigne plus particulièrement les sels hydrosolubles ou hydroalcalisolubles des acides aminés. II peut s'agir par exemple de sels de sodium, de potassium, et d'ammonium. On peut citer par exemple le glutamate de sodium, I'aspartate de sodium, et l'hydroxyglutamate de sodium.
Le polypeptide (A) peut être obtenu: - soit par hydrolyse chimique ou enzymatique d'une protéine, - soit par synthèse chimique ou enzymatique à partir des acides aminés de base.
Avantageusement, le polypeptide (A) est obtenu par hydrolyse chimique ou enzymatique d'une protéine. Les conditions d'hydrolyse, qu'elles soient chimique ou enzymatique, sont bien connues de l'homme du métier. Selon le degré d'hydrolyse recherché, I'homme du métier saura adapter les conditions opératoires, pour une hydrolyse optimale. Les conditions d'hydrolyse sont notamment celles décrites dans
Enzymic Hydrolysis of Food Proteins, Alder-Nissen, 1986, Elsevier Applied Science
Publisher, London.
Ainsi, le polypeptide (A), lorsqu'il provient d'une hydrolyse chimique ou enzymatique d'une protéine, est caractérisé par son degré d'hydrolyse.
Le degré d'hydrolyse se définit par le pourcentage de liaisons peptidiques coupées. Le degré d'hydrolyse peut être déterminé soit en utilisant des composés réagissant spécifiquement avec des groupements aminés engagés dans des liaisons peptidiques, soit en titrant directement lesdits groupements aminés.
Plus particulièrement, le polypeptide (A) présente un degré d'hydrolyse d'au moins 5 %. Le degré d'hydrolyse est avantageusement compris entre 10 et 40 %.
La protéine subissant l'hydrolyse peut être choisie parmi les protéines insolubles ou au moins partiellement insolubles.
Elle peut être d'origine végétale ou animale, ou peut être produite par des microorganismes.
Parmi les protéines d'origine végétale, on peut citer à titre indicatif les protéines
provenant des graines protéagineuses notamment celles de pois, de féverole, de lupin,
de haricot, et de lentille ; les protéines provenant de grains de céréales notamment
celles du blé, de l'orge, du seigle, du maïs, du riz, de avoine, et du millet ; les
protéines provenant des graines oléagineuses notamment celles du soja, de
l'arachide. du toumesol, du colza, et de la noix de coco ; les protéines provenant des
feuilles notamment de luzeme, et d'orties ; et les protéines provenant d'organes
végétaux de réserves enterrées notamment celle de pomme de terre, et de betterave.
Parmi les protéines d'origine animale, on peut citer, par exemple, les protéines musculaires notamment les protéines du stroma, et la gélatine; les protéines provenant du lait notamment la caséine, la lactoglobuline ; et les protéines de poissons.
Les protéines produites par des micro-organismes, sont de préférence celles qui peuvent utiliser notamment de l'amidon, de la cellulose, du dioxyde de carbone, des hydrocarbures, et des alcools, comme source de carbone.
La protéine est de préférence d'origine végétale, et plus particulièrement provient du soja ou du blé.
Selon un mode de réalisation préférée de l'invention, la composition pulvérulente est celle qui comprend le polypeptide (A) obtenu par hydrolyse chimique ou enzymatique des protéines provenant du soja ou du blé. Plus préférentiellement encore, le polypeptide (A) présente un degré d'hydrolyse compris entre 10 et 40 %.
Comme mentionné précédemment, il est également possible de préparer le polypeptide (A) par synthèse chimique ou enzymatique, à partir des acides aminés de base. Les voies de synthèses sont les voies classiques connues de l'homme du métier.
La nature et le nombre d'acides aminés intervenant dans la constitution du polypeptide, sont déterminés de façon à ce que le critère d'hydrosolubilité soit respecté.
La composition pulvérulente de l'invention comprend également un polymère filmogène insoluble dans l'eau (B), préparé à partir d'au moins un monomére à insaturation éthylénique et d'au moins un monomère éthyléniquement insaturé à fonction carboxylique.
Le monomère à insaturation éthylénique peut être choisi parmi : le styrène, le butadiéne, les esters acryliques et/ou méthacryliques d'alkyle en C1-C12, les esters vinyliques, I'acrylamide et/ou le méthacrylamide, et leurs dérivés alkyle en C1-C12.
De préférence, la composition peut comprendre, à titre de monoméres à insaturation éthylénique, le styrène et le butadiène.
Les monomères éthyléniquement insaturés à fonction carboxylique sont choisis parmi les acides mono- ou poly- carboxyliques à insaturation éthylénique. Parmi les monoacides carboxyliques à insaturation éthylénique, on peut citer l'acide acrylique,
I'acide méthacrylique, ou leur mélange. A titre d'exemple d'acide polycarboxylique à insaturation éthylénique, on peut citer les diacides carboxyliques à insaturation éthylénique notamment l'acide fumarique, I'acide itaconique, I'acide crotonique. I'acide maléique, I'anhydride maléique, I'acide mésaconique, I'acide glutaconique ou leurs mélanges.
Avantageusement, le polymère filmogène (B) est préparé à partir des monoméres styrène, butadiène, et acide acrylique.
Une première variante de l'invention consiste à mettre en oeuvre une composition pulvérulente comprenant un polypeptide (A) obtenu par hydrolyse chimique ou enzymatique des protéines provenant du soja ou du blé, et un polymère (B) préparé à partir des monoméres styrène, butadiène, et acide acrylique.
De préférence, le polymère filmogène (B) est préparé par polymérisation d'un mélange de monomères, comportant 92 à 99,9 % en poids d'au moins un monomère à insaturation éthylénique, et 0,1 à 8 %, et plus particulièrement 2 à 5 % en poids d'au moins un monomére à fonction carboxylique.
Le polymère filmogène insoluble dans l'eau (B) présente une température de transition vitreuses (Tg) d'au plus 50"C, de préférence comprise entre -20 C et +35"C.
Le polymère filmogène insoluble dans l'eau (B) peut être obtenu par polymérisation en émulsion des monomères. Une telle polymérisation est habituellement mise en oeuvre en présence d'un émulsifiant et d'un initiateur de polymérisation.
Les monomères peuvent être introduits en mélange, ou séparément et simultanément, dans le milieu réactionnel, soit avant le début de la polymérisation en une seule fois, soit au cours de la polymérisation par fractions successives ou en continu.
En tant qu'agent émulsifiant, on met en oeuvre généralement les agent anioniques classiques représentés notamment par les sels d'acides gras, les alkylsulfates, les alkylsulfonates, les alkylarylsulfates, les alkylarylsulfonates, les arylsulfates, les arylsulfonates, les sulfosuoeinates, et les alkylphosphates de métaux alcalins. Ils sont employés à raison de 0,01 à 5 % en poids par rapport au poids total des monomères.
L'initiateur de polymérisation en émulsion, qui est hydrosoluble, est représenté plus particulièrement par les hydroperoxydes tels que l'eau oxygénée, I'hydroperoxyde de tertiobutyle, et par les persulfates tels que le persulfate de sodium, le persulfate de potassium, et le persulfate d'ammonium. II est employé en quantités comprises entre 0,05 et 2 % en poids par rapport au poids total des monomères.
En fonction de l'initiateur mis en oeuvre, la température de réaction est généralement comprise.entre 0 et 100oC, de préférence entre 50 et 80 "C.
On peut utiliser un agent de transfert dans les proportions allant de 0 à 3 % en poids par rapport au poids total des monomères, généralement choisi parmi les mercaptans tels que le n-dodéçylmercaptan, le tertiododécylmercaptan, le tertiobutylmercaptan, et leurs esters comme le méthylmercaptopropionate, le cyclohexène, les hydrocarbures halogénés tels que le chloroforme, le bromoforme, et le tetrachlorure de carbone.
La taille des particules de l'émulsion de polymère filmogène (B) peut être comprise entre 0,02 et 5 lim, et de préférence entre 0,08 et 1 lim.
La composition pulvérulente selon l'invention peut éventuellement, en outre, comprendre au moins un composé hydrosoluble (C). Ce composé peut être choisi parmi les sucres et leurs dérivés, et les polyélectrolytes appartenant à la famille des polyacides faibles. Plus particulièrement le composé (C) est un solide.
Lorsque le composé (C) est choisi parmi les polyélectrolytes appartenant à la famille des polyacides faibles, pour 100 parties en poids de poudre de polymère filmogène (B), la composition pulvérulente selon l'invention peut comprendre, de 5 à 20 parties en poids, de préférence de 5 à 15 parties en poids, et encore plus préférentiellement entre 2 et 10 parties en poids de composé hydrosoluble (C).
Les polyélectrolytes peuvent être de nature organique, issus de la polymérisation de monoméres qui ont la formule générale suivante:
Figure img00060001

formule dans laquelle Rj, identiques ou différents, représentent H, CH3, CO2H, (CH2)n CO2Havecn = 0 à 4.
A titre d'exemples non limitatifs, on peut citer les acides acrylique, méthacrylique, maléique, fumarique, itaconique, et crotonique.
Conviennent également à l'invention, les copolyrnéres obtenus à partir des monomères répondant à la formule générale précédente et ceux obtenus à l'aide de ces monomères et d'autres monomères, en particulier les dérivés vinyliques comme les alcools vinyliques et les amides copolymérisables comme l'acrylamide et le méthacrylamide. On peut également citer les copolymères obtenus à partir d'alkyle vinyl éther et d'acide maléique ainsi que ceux obtenus à partir de vinyl styrène et d'acide maléique qui sont notamment décrits dans l'encyclopédie KIRK-OTHMER intitulé "ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY" - Volume 18 - 3 éme édition - Wiley interscience publication - 1982.
Les polyélectrolytes préférés présentent un degré de polymérisation faible. La masse moléculaire en poids des polyélectrolytes est plus particulièrement inférieure à 20000 g/mole. De préférence, elle est comprise entre 1000 et 5000 g/mole.
Le composé hydrosoluble (C) peut également être choisi parmi les sucres et leurs dérivés, seul ou en mélange. Conviennent à ce titre les oses (ou monosaccharides), les osides, les polyholosides fortement dépolymérisés. On entend des composés dont la masse moléculaire en poids est plus particulièrement inférieure à 20 000 g/mole.
Parmi les oses on peut mentionner les aldoses tels que le glucose, le mannose, le galactose, le ribose, et les cétoses tels que le fructose.
Les osides sont des composés qui résultent de la condensation, avec élimination d'eau, de molécules d'oses entre elles ou encore de molécules d'oses avec des molécules non glucidiques. Parmi les osides on préfère les holosides qui sont formés par la réunion de motifs exclusivement glucidiques et plus particulièrement les oligoholosides (ou oligosaccharides) qui ne comportent qu'un nombre restreint de ces motifs, c'est-å-dire un nombre en général inférieur ou égal à 10. A titre d'exemples d'oligoholosides, on peut mentionner le saccharose, le lactose, la cellobiose, le maltose, et le tréhalose.
Les polyholosides (ou polysaccharides) fortement dépolymérisés convenables sont décrits par exemple dans l'ouvrage de P. ARNAUD intitulé "cours de chimie organique", Gaultier-Villars éditeurs, 1987. Plus particulièrement, on met en oeuvre des polyholosides dont la masse moléculaire en poids est plus particulièrement inférieure à 20 000 g/mole.
A titre d'exemple non limitatif de polyholosides fortement dépolymérisés, on peut citer le dextran, I'amidon, la gomme xanthane et les galactomannanes tels que le guar ou la caroube. Ces polysaccharides présentent de préférence un point de fusion supérieur à 1 000C et une solubilité dans l'eau comprise entre 50 et 500 gA.
Lorsque le composé hydrosoluble (C) est choisi parmi les sucres et leurs dérivés, pour 100 parties en poids de poudre de polymère filmogène (B), la composition pulvérulente peut comprendre de 7 à 50 parties en poids,et de préférence de 8 à 25 parties en poids de composé hydrosoluble (C).
Bien entendu, il est tout à fait envisageable d'utiliser ces différents types de composés hydrosolubles, c'est-à-dire les sucres et leurs dérivés, et les polyélectrolytes appartenant à la famille des polyacides faibles, en combinaison.
La composition pulvérulente redispersable peut éventuellement, également, comprendre au moins un acide aminé (D), ou l'un de ses dérivés. L'acide aminé (D) est choisi parmi:
- les acides monoaminés monocarboxylés,
- ou les acides monoaminés dicarboxylés,
- ou les acides diaminés monocarboxylés.
De préférence, I'acide aminé (D) possède une chaîne latérale avec des propriétés acidobasiques, choisi notamment parmi l'arginine, la lysine, I'histidine, I'acide glutamique, I'acide aspartique, et l'acide hydroxyglutamatique.
Les acides aminés (D) précités peuvent également se présenter sous la forme de dérivés de ceuxci et notamment sous forme de sels hydrosolubles ou hydroalcalisolubles. II peut s'agir par exemple de sels de sodium, de potassium, et d'ammonium. On peut citer par exemple le glutamate de sodium, I'aspartate de sodium, et l'hydroxyglutamate de sodium.
La composition pulvérulente redispersable peut éventuellement, en outre, comprendre au moins une protéine partiellement ou totalement hydrosoluble (E), ou une protéine rendue au moins partiellement hydrosoluble par des méthodes connues, qui sont souvent des produits du commerce.
II pourra s'agir par exemple: - des protéines provenant des graines protéagineuses notamment celles de pois, de féverole, de lupin, de haricot, et de lentille ; des protéines provenant de grains de céréales notamment celles du blé, de l'orge, du seigle, du maïs, du riz, de l'avoine, et du millet ; des protéines provenant des graines oléagineuses notamment celles du soja, de l'arachide, du tournesol, du colza, et de la noix de coco ; des protéines provenant des feuilles notamment de luzerne, et d'orties ; et les protéines provenant d'organes végétaux de réserves enterrées notamment celle de pomme de terre, et de betterave, - des protéines d'origine animale, on peut citer, par exemple, des protéines musculaires notamment les protéines du stroma, et la gélatine; des protéines provenant du lait notamment la caséine, la lactoglobuline ; et les protéines de poissons, - des protéines produites par des micro-organismes, et de préférence celles qui peuvent utiliser notamment de l'amidon, de la cellulose, du dioxyde de carbone, des hydrocarbures, et des alcools, comme source de carbone.
La protéine partiellement ou totalement hydrosoluble (E) est plus particulièrement d'origine animale, de préférence la lactoglobuline.
Bien entendu, il est possible d'avoir une composition pulvérulente redispersable comprenant un mélange d'acide aminé (D) et de protéine (E). II sera alors nécessaire d'assurer au préalable la compatibilité entre les divers composants de la composition pulvérulente de l'invention.
Une deuxième variante de l'invention consiste à mettre en oeuvre une composition pulvérulente comprenant un polypeptide (A) obtenu par hydrolyse chimique ou enzymatique des protéines provenant du soja ou du blé, et un polymère (B) préparé à partir des monomères styrène, butadiène, acide acrylique, et une protéine (E) qui est la lactoglobuline.
La taille des particules de la composition pulvérulente selon l'invention, peut être comprise entre 20 et 300 pm, de préférence entre 50 et 150 lim.
Afin de favoriser la préparation de la poudre et sa stabilité au stockage en évitant l'aggrégation de la. poudre ou son mottage, la composition pulvérulente selon l'invention peut comprendre éventuellement, aussi, une charge minérale (F), de granulométrie inférieure à 20 Fm.
Comme charge minérale (F), on recommande d'utiliser une charge choisie notamment parmi la silice, le carbonate de calcium, le kaolin, le sulfate de baryum,
I'oxyde de titane, le talc, I'alumine hydratée, la bentonite, et le sulfoaluminate de calcium (blanc satin).
Pour 100 parties en poids de poudre de polymère filmogène insoluble dans l'eau (b), la quantité de charge minérale (F) peut être comprise entre 0,5 et 60 parties en poids, de préférence entre 10 et 20 parties en poids.
On peut ajouter cette charge minérale (F) directement à la composition pulvérulente, ou elle peut être issue du procédé de préparation de la composition.
Un autre objet de l'invention est le procédé de préparation de la composition pulvérulente redispersable telle que définie précédemment, consistant a éliminer reau d'une dispersion aqueuse de particules de polymère filmogène insoluble dans l'eau (B). comprenant des quantités adaptées de polypeptide (A), éventuellement : d'acide aminé (D), de protéine partiellement ou totalement hydrosoluble (E) ou de leur mélange, de composé hydrosoluble (C),et de charge minérale (F), ledit polymère filmogène (B) étant préparé à partir d'au moins un monomère à insaturation éthylénique et d'au moins un monomère éthyléniquement insaturé à fonction carboxylique. Le résidu sec ainsi obtenu, peut être, facultativement, broyé ou désaggloméré en une poudre de granulométrie désirée.
On part d'une dispersion aqueuse de polymère filmogéne insoluble dans l'eau (B) dans l'eau, obtenue par polymérisation en émulsion, telle que définie ci-avant. Ce type de dispersion est communément appelée latex.
De préférence, la dispersion aqueuse de particules de polymère filmogène (B) est préparée préalablement à l'ajout des autres composants rentrant dans la composition pulvérulente. à savoir le polypeptide (A), et éventuellement : I'acide aminé (D), la protéine partiellement ou totalement hydrosoluble (E) ou leur mélange, et le composé hydrosoluble (C).
II n'est cependant pas exclu de préparer la dispersion aqueuse de particules de polymère filmogène (B) en présence des autres composants rentrant dans la composition pulvérulente tels que mentionnés ci-dessus.
II est à noter que les teneurs respectives des divers constituants sont choisies de telle sorte que les compositions pulvérulentes séchées présentent la composition définie précédemment.
Par exemple, on ajoute au latex sous agitation, le polypeptide provenant de l'hydrolyse enzymatique des protéines de soja. Ledit polypeptide peut être ajouté directement à l'état poudre, ou en solution aqueuse de l'ordre de 40% en poids de polypeptide. Les quantités respectives sont calculées de façon à obtenir un mélange contenant, en matière active, de l'ordre de 5 à 20 % en poids de polypeptide, et entre 80 et 95 % de polymère filmogène.
Le mélange obtenu peut présenter dans ce cas un extrait sec de tordre de 45 % en poids, un pH de l'ordre de 5, et une viscosité mesurée au BROOKFIELD RVT-DVII à 50 tr/min comprise entre 7 et 100 mPa.s.
L'eau de cette dispersion est ensuite éliminée. Le produit obtenu peut être, facultativement, broyé pour obtenir une poudre à la granulométrie désirée. Les étapes d'élimination de l'eau de la dispersion de latex, et d'obtention d'une poudre peuvent être séparées ou concomitantes. Ainsi on peut utiliser un procédé de congélation, suivie d'une étape de sublimation, ou de lyophiîisation, de séchage, ou de séchage par atomisation (pulvérisation-séchage).
Le séchage par atomisation est le procédé préféré car il permet d'obtenir directement la poudre à la granulométrie désirée sans passer nécessairement par l'étape de broyage. La granulométrie de la poudre est généralement inférieure à 500 pm, de préférence inférieure à 150 Fm, et de préférence entre 50 et 150 pm.
Le séchage par atomisation peut s'effectuer de manière habituelle dans tout appareil connu, tel que, par exemple, une tour d'atomisation associant une pulvérisation réalisée par une buse ou une turbine avec un courant de gaz chaud.
La température d'entrée du gaz chaud (en général de rait), en tete de colonne, est de préférence entre 110 et 1300C, et la température de sortie est de préférence comprise entre 50 et 80"C.
La charge minérale (F) peut être ajoutée à la dispersion aqueuse de polymère de départ. Toute ou une partie de la charge minérale peut, également, être introduite lors de l'étape de pulvérisation dans le procédé de séchage par atomisation. II est aussi possible d'ajouter la charge minérale directement à la composition pulvérulente finale, par exemple, dans un mélangeur rotatif.
De préférence, toute ou une partie de la charge minérale peut, également, être introduite lors de l'étape de pulvérisation dans le procédé de séchage par atomisation.
Selon un mode préféré, on peut introduire, dans la tour d'atomisation, des particules minérales de faible taille, par exemple de l'ordre de 3 pm, en quantité telle, qu'à la sortie de l'atomiseur la composition pulvérulente présente une teneur en particules de l'ordre de 10 % en poids.
Dans la plupart des cas, les compositions pulvérulentes selon l'invention sont totalement redispersables dans l'eau à température ambiante par agitation. Par totalement redispersables, on entend une poudre ou une composition pulvérulente conforme à l'invention qui, après addition d'une quantité adaptée d'eau, permet d'obtenir un pseudolatex dont la granulométrie des particules est sensiblement identique à la granulométrie des particules de latex présentes dans la dispersion de départ. Ainsi, lesdites compositions pulvérulentes présentent un excellent mouillage par l'eau, et leurs redispersions dans l'eau déionisée ou dans une solution de CaC12 (1M) est spontanée, rapide, et totale. La distribution granulométrique du pseudo-latex, obtenu par redispersion de cette poudre ou composition pulvérulente dans l'eau, déterminée
Les compositions pulvérulentes selon l'invention, ou les pseudo-latex en dérivant, sont utilisables, en outre, dans tous les autres domaines d'application des latex. plus particulièrement dans le domaine des adhésifs, du couchage du papier, et des peintures.
Les compositions pulvérulentes selon l'invention peuvent comporter, en outre, les additifs usuels, en particulier des biocides, des microbiostats, des bactériostatiques, des antimousses silicones et organiques, et des hydrofugeants.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée.
EXEMPLES
Exemple 1
On utilise un btex issu de la polymérisation de styrène, de butadiène, et d'acide acrylique. La taille des particules de polymère, mesurée par photosédimentomètre
BROOKHAVEN DCP 1000 est de 0,17+0,1 ,um.
La température de formation de film est de + 5"C.
Ce latex est introduit dans un réacteur équipé d'un agitateur.
On ajoute au latex. sous agitation, une solution aqueuse à 30 % d'un hydrolysat de protéine de soja présentant un degré d'hydrolyse de 15 %. Les quantités respectives d'hydrolysat et de latex sont calculées de façon à obtenir un mélange contenant, en matière active, 10 % en poids d'hydrolysat de protéine de soja et 90 % de polymère filmogène.
Le mélange obtenu présente les caractéristiques suivantes: - extrait sec = 45 % en poids, - pH = 5,5, - viscosité mesurée au BROOKFIELD RVT-DVII à 50 tr/min = 60 mPa.s.
Ce mélange est transformé en poudre par séchagelpulvérisation. Ce séchage est réalisé dans une tour dans laquelle la température d'entrée d'air chaud est de 130"C et la température de sortie de 70"C.
Durant l'atomisation, on introduit dans la tour, des particules de kaolin de taille moyenne 3 pm en quantité telle que la composition pulvérulente, à la sortie de l'atomiseur, présente une teneur en kaolin de 10 % en poids.
La poudre obtenue présente les caractéristiques suivantes: - taille moyenne de particules = 70 ,um, - excellente fluidité, - bonne stabilité au stockage, - redispersion rapide et stable, aussi bien dans l'eau déionisée que dans une solution molaire de CaC12.
La distribution granulométrique du pseudo-latex obtenu par redispersion de cette poudre dans l'eau, déterminée avec la photosédimentomètre BROOKHAVEN DCP 1000 est identique à celle du latex précurseur.
Exemple 2
On utilise un latex issu de la polymérisation de styrène, de butadiène, et d'acide acrylique. La taille des particules de polymère, mesurée par photosédimentométre
BROOKHAVEN DCP 1000 est de 0,17 + 0,1 clam.
La température de formation de film est de + 5"C.
Ce latex est introduit dans un réacteur équipé d'un agitateur.
On ajoute au latex, sous agitation, une solution aqueuse à 30 % d'un mélange d'hydrolysat de protéine de soja présentant un degré d'hydrolyse de 40 %, et de p- lactoglobuline. Les quantités respectives d'hydrolysat, de p-lactoglobuline, et de latex sont calculées de façon à obtenir un mélange contenant, en matière active, 5 % en poids d'hydrolysat de protéine de soja, 5 % de p-lactoglobuline, et 90 % de polymère filmogéne.
Le mélange obtenu présente les caractéristiques suivantes: - extrait sec = 45 0/6 en poids, - pH = 5,5.
- viscosité mesurée au BROOKFIELD RVT-DVII à 50 tr/min = 360 mPa.s.
Ce mélange est transformé en poudre par séchage/pulvérisation. Ce séchage est réalisé dans une tour dans laquelle la température d'entrée d'air chaud est de 130"C et la température de sortie de 70"C.
Durant l'atomisation, on introduit dans la tour, des particules de kaolin de taille moyenne 3 zm en quantité telle que la composition pulvérulente, à la sortie de l'atomiseur, présente une teneur en kaolin de 10 % en poids.
La poudre obtenue présente les caractéristiques suivantes: - taille moyenne de particules = 80 pm, - excellente fluidité.
- bonne stabilité au stockage, - redispersion rapide et stable, aussi bien dans l'eau déionisée que dans une solution molaire de CaCI2.
La distribution granulométrique du pseudo-latex obtenu par redispersion de cette poudre dans l'eau, déterminée avec la photosédimentomètre BROOKHAVEN DCP 1000 est identique à celle du latex précurseur.
Exemple 3
La poudre élaborée à partir de l'exemple 1 est testée, comme additif dans un mortier colle pour carrelage, comparativement au latex précurseur.
Formulation de colle carrelage
Ciment Portland CEM-1-52,5 33,5
LAFARGE-CORMEILLES
Sable 0,1-0,6 mm 61
SIFRACO EN 31
Ether cellulosique
AQUALON-CULMINAL 8564 0,3
8121 0,2
Poudre ou latex styrène/butadiène/acide acrylique 5 de l'exemple 1
100
Test d'adhésion
Carreaux grès cérame
Figure img00140001
<tb> <SEP> Conditionnement
<tb> <SEP> 7 <SEP> jours <SEP> à <SEP> 7 <SEP> jours <SEP> à <SEP> 14 <SEP> jours <SEP> à <SEP> température
<tb> <SEP> température <SEP> température <SEP> ambiante <SEP>
<tb> <SEP> Adhésion <SEP> (MPa) <SEP> ambiante <SEP> amblante <SEP> suivi <SEP> de <SEP> 14 <SEP> jours <SEP> de <SEP> O <SEP> à <SEP> 60C <SEP>
<tb> <SEP> 21 <SEP> jours <SEP> eau <SEP> 1 <SEP> jour <SEP> à <SEP> température
<tb> <SEP> ambiante
<tb> <SEP> mortier <SEP> référence
<tb> <SEP> sans <SEP> polymère <SEP> <SEP> 1,1 <SEP> 0,9 <SEP> 0,2 <SEP>
<tb> <SEP> mortier <SEP> avec <SEP> la
<tb> <SEP> poudre <SEP> exemple <SEP> I <SEP> <SEP> 2,2 <SEP> 1,2 <SEP> 1,9 <SEP>
<tb> mortier <SEP> avec <SEP> le <SEP> latex <SEP> 2 <SEP> 1,2 <SEP> 2
<tb> <SEP> correspondant
<tb>
Les résultats d'adhésion, rassemblés dans le tableau dessus, montrent la nette amélioration liée à l'incorporation de la poudre styrène/butadiène/acide acrylique dans le mortier.
Ces résultats d'adhésion montrent également un même niveau d'amélioration pour le mortier contenant la poudre styrènetbutadienetacide acrylique et celui contenant le latex précurseur correspondant.
L'effet liant, lié à la bonne redispersion de la poudre styrène/butadiéne/acide acrylique dans le mortier, est ici bien assuré.

Claims (28)

  1. REVENDICATIONS 1. Composition pulvérulente redispersable dans l'eau comprenant: - 2 à 40 parties en poids d'au moins un polypeptide (A), - pour 100 parties en poids d'une poudre de polymère filmogène insoluble dans l'eau (B), et préparé à partir d'au moins un monomère à insaturation éthylénique et d'au moins un monomère éthyléniquement insaturé à fonction carboxylique, ledit polypeptide (A) contenant de 2 à 100 acides aminés.
  2. 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le polypeptide (A) contient 4 à 50 acide aminés.
  3. 3. Composition selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les acides aminés constitutifs du polypeptide (A) sont choisis parmi l'alanine, I'arginine.
    I'asparagine, I'acide aspartique, la cystéine, I'acide glutamique, la glycine, I'histidine, l'isoleucine. la leucine. la lysine, la méthionine, la phénylalanine, la proline, la sérine, b thréonine, le tryptophane, la tyrosine, la valine, et leurs dérivés.
  4. 4. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le polypeptide (A) est obtenu par hydrolyse chimique ou enzymatique d'une protéine.
  5. 5. Composition selon la revendication 4, caractérisée en ce que le polypeptide (A) présente un degré d'hydrolyse d'au moins 5%.
  6. 6. Composition selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que le polypeptide (A) présente un degré d'hydrolyse compris entre 10 et 40 %.
  7. 7. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le polypeptide (A) est obtenu par hydrolyse d'une protéine produite par un microorganisme, ou par hydrolyse d'une protéine d'origine végétale ou animale. et de préférence végétale.
  8. 8. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le polypeptide (A) est obenu par hydrolyse chimique ou enzymatique des protéines provenant du soja ou du blé.
  9. 9. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le polypeptide (A) est obtenu par synthèse chimique ou enzymatique, à partir des acides aminés de base.
  10. 10. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le polymère (B) est préparé à partir d'au moins un monomère à insaturation éthylénique et d'au moins un monomère éthyléniquement insaturé à fonction carboxylique, les monomères à insaturation éthylénique sont choisis parmi : le styrène, le butadiène, les esters acryliques et/ou méthacryliques d'alkyle en C1-C12, les esters vinyliques, et l'acrylamide et/ou le méthacrylamide, et leurs dérivés alkyle en C1-C12.
  11. 11. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le polymère (B) est préparé à partir d'au moins un monomère à insaturation éthylénique et d'au moins un monomère éthyléniquement insaturé à fonction carboxylique, les monoméres éthyléniquement insaturés à fonction carboxylique sont choisis parmi les acides mono- et poly- carboxyliques à insaturation éthylénique.
  12. 12. Composition selon la revendication 11, caractérisée en ce que les monoacides carboxyliques à insaturation éthylénique, sont notamment l'acide acrylique, I'acide méthacrylique ou leur mélange, et les polyacides carboxyliques à insaturations éthyléniques sont par exemple les diacides carboxyliques à insaturation éthylénique notamment l'acide fumarique, I'acide itaconique, I'acide crotonique, I'acide maléique, l'anhydride maléique, I'acide mésaconique, I'acide glutaconique ou leurs mélanges.
  13. 13. Composition selon l'une quelconque des revendicatons 1 à 12, caractérisée en ce que le polymère (B) est préparé à partir de styrène, de butadiène, et d'acide acrylique.
  14. 14. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que le polymère insoluble dans l'eau (B) est préparé à partir d'un mélange de monomères comportant: - 92 à 99,9 % en poids d'au moins un monomère à insaturation éthylénique, et - 0,1 à 8 %, et plus particulièrement 2 à 5 % en poids d'au moins un monomére à fonction carboxylique.
  15. 15. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la composition comprend éventuellement au moins un composé hydrosoluble (C) choisi parmi les sucres et leurs dérivés et/ou les polyélectrolytes appartenant à la famille des polyacides faibles.
  16. 16. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la composition comprend éventuellement au moins un acide aminé (D), ou ses dérivés.
  17. 17. Composition selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'acide aminé (D) ou ses dérivés possèdent une chaîne latérale avec des propriétés acidobasiques.
  18. 18. Composition selon l'une quelconque des revendications 16 et 17, caractérisée en ce que l'acide aminé (D) ou ses dérivés sont choisis parmi l'arginine, la lysine. I'histidine,
    I'acide glutamique, I'acide aspartique, I'acide hydroxyglutamique, le glutamate de sodium, I'aspartate de sodium, et l'hydroxyglutamate de sodium.
  19. 19. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend éventuellement au moins une protéine partiellement ou totalement hydrosoluble (E).
  20. 20. Composition selon la revendication 19, caractérisée en ce que la protéine (E) est une protéine d'origine animale, de préférence la lactoglobuline.
  21. 21. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un polypeptide (A) obtenu par hydrolyse chimique ou enzymatique des protéines provenant du soja ou du blé, un polymère (B) préparé à partir de styrène, de butadiéne, et d'acide acrylique, et éventuellement une protéine (E) qui est la lactoglobuline.
  22. 22. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que b composition comprend une charge minérale en poudre (F), de granulométrie inférieure à 20 clam.
  23. 23. Procédé de préparation d'une composition pulvérulente redispersable telle que définie à l'une quelconque des revendications 1 a 22, consistant à éliminer l'eau d'une dispersion aqueuse de particules de polymère filmogène insoluble dans l'eau (B), comprenant des quantités adaptées de polypeptide (A), éventuellement : d'acide aminé (D), de protéine partiellement ou totalement hydrosoluble (E) ou de leur mélange, de composé hydrosoluble (C) et de charge minérale (F), ledit polymère filmogène (B) étant préparé à partir d'au moins un monomére à insaturation éthylénique et d'au moins un monomère éthyléniquement insaturé à fonction carboxylique; le résidu sec ainsi obtenu est, facultativement, broyé ou désaggloméré en une poudre de granulométrie désirée.
  24. 24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que la dispersion aqueuse de particules de polymère filmogéne insoluble dans l'eau (B) est préparée préalablement à l'ajout de polypeptide (A), éventuellement: d'acide aminé (D), de protéine partiellement ou totalement hydrosoluble (E) ou de leur mélange, et de composé hydrosoluble (C).
  25. 25. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que le procédé choisi est le procédé par séchage/pulvérisation.
  26. 26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23 à 25, caractérisé en ce que tout ou une partie de la charge minérale (F) est ajoutée à l'étape de pulvérisation.
  27. 27. Pseudo-latex obtenu par redispersion dans l'eau d'une composition pulvérulente redispersable telle que définie à l'une quelconque des revendications 1 à 22.
  28. 28. Utilisation des pseudolatex définis à la revendication 27 et des compositions pulvérulentes définies aux revendications 1 à 22, comme additifs à des liants hydrauliques, des adhésifs, des compositions de couchage du papier, et des peintures.
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