Brevet FR2137935A1 — publié le 19721229

,,..72 17^23 . i 2137935 ^ ^ "* T. lA1. ' M v ^ ^ fc ^ lia présents -invention concerne une composition anti-£&f*afcile>sfc %u éliminâtrice de mousse. Plus particulièrement, la présente invention concerne une composition constituée essentiellement par (1) 1 à 20 pour cent en poids d'un copolymère 5 siloxane-glycol répondant à la formule générale "i * moyenne comprise entre 3 èt 30, et G représente un radical de la structure -DCOR^A dans laquelle D représente un radical 10 alcoylène, R se compose de radicaux éthylène et de radicaux choisis dans le groupe constitué par les radicaux propylène et butylène, le nombre de radicaux éthylène par rapport aux autres radicaux alcoylène étant tel que le rapport du nombre d'atomes de. carbone au nombre d'atomes d'oxygène dans la totalité des 15 séquences OR aille de 2,3:1 à 2,8:1, z a "une valeur moyenne de 25 à 100 et A représente un groupe de blocage terminal, (2) 65 à 98 pour, cent en poids d'un polypropylène-glycol ayant un poids moléculaire moyen de 1000 à 2000, et (3) 1 à 15 pour cent en poids d'une silice hydrophobe. 20 L'abattement et/ou la suppression de mousses dans de nombreux systèmes est un problème. Chaque système est unique et exige son propre agent anti-mousse ou éliminateur de mousse. Une composition particulière peut agir convenablement en tant qu'agent anti-mousse mais peut simultanément poser un problème 25 nouveau. Ceci est vrai dans le cas des systèmes de latex. La présente invention a pour objet de fournir une nouvelle composition anti-mousse ou éliminatrice de mousse particulièrement utile dans les latex. A titre d'exemple, lors de la préparation de latex 30 styrène-butadiène en émulsion, on termine la conversion des monomères en polymère lorsqu'on atteint une conversion d'environ - v- 70 à -75$ ear des taux de conversion supérieurs donnent des polymères ayant des - propriétés inférieures. On élimine généralement le butadiène n'ayant pas réagi par évaporation éclair à 35 la pression atmosphérique, puis sous des pressions réduites. Finalement, on élimine le styrène n'ayant pas réagi par entraînement à la vapeur (distillation) au cours duquel il se pose un problème de moussage. Les latex acrylonitrile-butadiène sont préparés au moyen d'un procédé similaire. D'autres latex syn-40 thétiques posent également des problèmes de moussage similaires 72 17423 2 2137935 ipendant leur préparation. La présente invention a pour autre . 'objet, par conséquent,, de fournir une composition antimousse que l'on puisse utiliser dans les latex, cette composition réduisant d'une façon notable les problèmes de moussage aû cours 5 de leur préparation. La présente invention a pour autre objet encore de fournir une composition antimousse que l'on puisse utiliser dans les latex, cette composition ne causant pas la formation d'yeux de poisson lors de l'utilisation ultérieure du latex 10 pour la préparation de compositions de revêtement. D'autres objets et avantages de la présente invention apparaîtront à la.lumière de la description et des exemples suivants. Le premier constituant de la composition de la pré-15 sente invention est un copolymère siloxane-glycol répondant à la formule générale (CH^SiOCCbHj^iOÎ^i:(CH^GSiO] Si(CH5)j. Dans ce copolymère, le nombre de mailles diméthylsiloxane, tel que défini par x, peut être compris entre 6 et 420. x a une valeur moyenne comprise, de préférence, entre 50 et 100. Le 20 nombre de mailles méthyl-glycol siloxane dans le copolymère est défini par £ qui peut avoir une valeur moyenne comprise entre 5 et 30, mais qui se situe, de préférence, entre 5 et 10. La partie glycol du copolymère est désignée par G que l'on définit comme étant un radical de la structure 25 -D(0R)zA. Le glycol est fixé à l'atome de silicium par l'intermédiaire d'un radical alcoylène D renfermant, de préférence, 1 à 18 atomes de carbone. Comme exemples particuliers de D, on peut citer les radicaux méthylène, éthylène, propylène, iso-propylèhe, butylène, octylène, décylène, octadécylène et 30 myricylène. -La partie . (OR) du radical glycol définit l'oxyde d'alcoylène qui constitue le squelette du glycol. Elle peut être formée de mailles d'oxyde d'éthylène (R représenté un radical éthylène) e.t de mailles d'oxyde de propylène (H repré-35 sente un radical propylène), de mailles d'oxyde d1éthylène et de mailles d'oxyde de butylène (R représente un radical buty-• =• lène), ou de mailles d'oxyde d'éthylène avéc des mailles d'oxyde. de propylène et des mailles d'oxyde de butyiènë'. Cependant, - la proportion de. l'oxyde d'éthylène aux autres 4-0 oxydes d'alcoylène doit être telle que le rapport des atomes 72 17423 3 2137935 de carbone aux atomes d'oxygène dans l'ensemble des séquences (Qfi) aille de 2,3:1 à 2,8:1. Le nombre total de radicaux (OR) est défini par z dont la valeur moyenne est comprise entre 10 et 100. 5 Le radical A de la partie glycol du copolymère est un groupe de blocage terminal. A titre illustratif, le glycol peut être bloqué par un groupe hydroxyle, acyle, éther ou ester carbonate. Il est préférable que A ne renferme, au total, pas plus de 15 atomes. 10 Les copolymères siloxane-glycol décrits ci-dessus sont des matières connues et certains d'entre eux sont disponibles dans le commerce. Ceux n'en n'ayant pas une grande connaissance peuvent consulter le brevet des E.U.A. N° 3.402.192. Ce brevet décrit des procédés de préparation typiques et 15 contient une description plus détaillée de ces matières. . La quantité de siloxane-glycol peut aller de 1 à 20 pour cent en poids par rapport à la totalité de la composition. Il est préférable, cependant, que celui-ci soit présent en une"quantité -allant de 6 à 10 pour cent. 20 Le second constituant de la composition de la présen te invention.--est un propylène glycol. Ces glycols sont des matières disponibles dans le commerce. On a trouvé que ce propylène glycol doit avoir un poids moléculaire de 1000 à 2000, de préférence de 1000 à 1500. La quantité de ce consti-25 tuant peut aller de 65 à 98 pour cent en poids, mais va, de préférence, de 75 à 90 pour cent. Le troisième et dernier constituant de la composition de la présente invention est une silice hydrophobe. Une Bilice hydrophobe est une silice dont les groupes 30 hydroxyle superficiels ont été enlevés, en général par réaction avec une silicone organofonctionnelle, telle que le trimé thylméthoxysilane, le triméthylchlorosilane, l'hexaméthyl-disiloxane ou l'hexaméthyldisilazane. Cependant, on peut également utiliser des matières telles que le trichlorure de 35 stéaryle pour traiter la silice. La réaction ou le traitement de la silice par un silazane, silane ou siloxane a pour effet de rendre la Bilice hydrophobe par comparaison avec sa nature hydrophile originale. On a trouvé qu'il était avantageux pour obtenir les meilleurs résultats que la silice soit trai-40 tée in situ* c'est-à-dire que la silice soit mise à réagir 72 17423 4 2137935 avec l'agent de traitement pendant la préparation de la composition antimousse plutôt que d'être traitée séparément avant le mélange de la silice avec les autres constituants de la composition. 5 La quantité de silice présente dans la composition peut aller de. 1 à 15 pour cent en poids mais va, de préférence, dè 6 à 10 pour cent. La quantité particulière de composition anti-mousse selon la présente invention à utiliser à des fins d'antimoussâge 10 varie considérablement. Des facteurs tels que le type de produit posant le problème de moussage, le procédé impliqué, le matériel utilisé et le degré de contrôle du moussage souhaité déterminent la quantité utilisée. Ainsi, il est difficile de fixer des limites numériques quelconques significatives 15 relativement à la quantité de la composition anti-mousse à utiliser. En pratique, par exemple, on peut utiliser une valeur quelconque comprise entre 5 parties de la composition antimousse par million de parties de composition à démousser à 5 pour cent en poids de la composition anti-mousse par rapport 20 au poids de la composition à démousser, l'obtention de résultats satisfaisants dépendant de la situation particulière. Les exemples non limitatifs suivants sont donnés en vue d'illustrer l'invention. Sauf indication contraire, toutes les parties et les pourcentages mentionnés sont exprimés 25 en poids. On évalue la performance des compositions anti-mousse dans les exemples en disposant 500 ml de latex non épuré dans une bouteille de 0,945 1. On chauffe ensuite le latex à 90°C en disposant la bouteille renfermant le latex dans un bain 50 d'eau bouillante. Après avoir atteint 90°C, on ajoute la composition anti-mousse au latex et on fait passer de la vapeur dans le latex. Peu de temps après l'introduction de la vapeur, les monomères n'ayant pas réagi commencent à distiller du système en provoquant la formation de mousse. On considère 35 qu'un échantillon dont la hauteur maximum de mousse est inférieure à 9 cm réussit le test. Après épuration du latex, on le laisse refroidir à la température ambiante. On le filtre ensuite en le faisant passer à travers des tamis de 0,149 mm et 0,044 mm d'ouver-40 ture de mailles. Les particules éliminées au cours de la fil- 72 17423 5 2137935 tration sont préfloculées. De fortes quantités de matière pré-floculée sont indésirables. On coule une pellicule d'une épaisseur de 0,0076 cm sur une plaque de verre propre. Si on note moins de 5 yeux de 5 poisson sur,une plaque de 3,81 cm x 17,8 cm, la composition anti-mousse réussit le test. KTTRMPEB 1 : On prépare de la manière suivante une composition antimousse consistant essentiellement en 4,2% d'un copolymère 10 siloxane-glycol de la formule (0H3)5Si0C(CH5)2Si0]'v/75[CCH3)Si03^7Si(CH5)5, 0 (CH2)3(OC2H^)^24(OC3H6)^25occh3 87,5% d'un propylène glycol ayant un poids moléculaire moyen d'environ 1200 et 8,3% d'une silice hydrophobe prétraitée. On 15 traite une silice non hydrophobe en mélangeant 4% d'hexaméthyl-disilazane et 8% d'une silice non hydrophobe. On ajoute ensuite et on y mélange 84% du polypropylène glycol et on introduit finalement, en mélangeant, 4% du copolymère siloxane-glycol, après quoi on fait passer le produit dans un broyeur pour 20 colloïdes réglé à 0,25 mm. On prépare une deuxième composition anti-mousse à des fins de comparaison qui est identique à celle décrite ci-dessus sauf qu'elle ne contient pas de copolymère siloxane-glycol et qu'on utilise 88% du polypropylène glycol dans la 25 préparation. On évalue les deux compositions anti-mousse ci-dessus en ajoutant 1 cm^ de celles-ci à un latex styrène-butadiène dans le test décrit ci-dessus. La première composition, qui représente la présente invention, assure un bon contrôle de $0 la mousse. La deuxième composition, préparée à des fins de comparaison, donne un contrôle satisfaisant initial de la mousse^mais son action s'affaiblit à la fin du test, ce qui est indésirable. Les deux compositions passent les tests de préfloculation et des yeux de poisson. 35 EXEMPLE 2 : On prépare de la manière suivante une composition anti-mousse c.onstituée essentiellement par 8,3% du copolymère siloxane-glycol de l'Exemple 1, environ 83,3% d'un propylène glycol d'un poids moléculaire moyen d'environ 1200 et environ 40 8,3% de silice hydrophobe traitée in situ. On mélange 4% 72 17423 6 2137935 d'hexaméthyldisilazane et 40% de polypropylène glycol et on les ajoute ensuite à 8% d'une silice non hydrophobe en mélangeant. On introduit ensuite, en mélangeant, encore 40% de polypropylène glycol et on chauffe ensuite ce mélange à -une température 5 comprise entre 75°C et 90°C tout en mélangeant. Finalement, on mélange &/o du copolymère siloxane-glycol ci-dessus et on passe le. produit au broyeur pour colloïdes réglé à 0,38 mm. On prépare de la manière suivante une seconde composition anti-mousse identique à celle préparée ci-dessus. On mé-10 lange 4% d'hexaméthyldisilazane et 80% de propylène glycol. On ajoute 8% de silice à ce mélange tout en mélangeant et en chauffant à une température comprise entre 75° et 90°C. On introduit ensuite en mélangeant 8% du copolymère siloxane-glycol et on passe le produit au broyeur pour colloïdes réglé à 0,38 mm. 15 On évalue les deux compositions anti-mousse ci-dessus en ajoutant 1 cjs? de celles-ci à un latex styrène-butadiène dans le test décrit ci-dessus. Les deux compositions passent le test et on considère qu'elles constituent de très bons agents anti-mousse. On poursuit l'essai d'antimoussâge pendant une 20 période de temps prolongée en ajoutant du monomère styrène au latex à mesure que l'épuration est opérée. On essaie la première composition pendant 1/2 heure et la seconde composition pendant 1 heure. Dans les deux cas, la composition antimousse n'agit plus qu'après l'élimination complète du monomère. Les 25 deux compositions passent également les tests de préfloculation et des yeux de poisson. EXEMPLE 3 : Lorsqu'on utilise le mode opératoire des exemples précédents avec des latex de caoutchouc acrylonitrile—butadiène, 30 les compositions anti-mousse de la présente invention réduisent l'importance du moussage pendant l'épuration du monomère et on ne rencontre aucun problème de préfloculation ou de formation d'yeux de poisson. 72 17423 7 2137935 REVENDICATIONS 1. Composition anti-mousse caractérisée en ce qu'elle consiste essentiellement en : (1) 1 à 20 pour cent en poids d'un copolymère siloxane-glycol 5 répondant à la formule générale (CH5) 5SiO[ (CH^gSiO] XC (C®3)GSiO] ^i (CHj) 3 où x a une valeur moyenne de 6 à 42CT, 2 a une valeur moyenne de 3 à 30, et G représente un radical de la structure -D(0R)zA dans laquelle 10 D représente un radical alcoylène, B est composé de radicaux éthylène et de radicaux choisis dans le groupe constitué par les radicaux propylène et butylène, le nombre de radicaux éthylène par rapport aux autres radicaux alcoylène étant tel que le rapport du 15 nombre d'atomes de carbone au nombre d'atomes d'oxygène dans-la totalité des séquences OR aille de 2,3:1 à 2,8:1, z a une valeur moyenne de 25 à 100, et A représente un groupe de blocage terminal, (2) 65 et 98 pour cent en poids d^un polypropylène glycol 20 ayant un poids moléculaire moyen compris entre 1000 et 2000, et (3) 1 à 15 pour cent en poids d'une silice hydrophobe. 2. Composition anti-mousse selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'elle consiste essentiellement en 6 à 10 pour cent de (1), 75 à 90 pour cent de (2), et 6 à 10 pour 25 cent de (3), la silice hydrophobe (3) ayant été traitée in situ. 3. Composition anti-mousse selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que dans (1) x vaut de 50 à 100, £ vaut de 5 à 10, D contient de 1 à 18 atomes de carbone, R n'est constitué que par des radicaux 30 éthylène et propylène, et A est choisi parmi les groupes hydroxyle, acyle, éther et ester carbonate, et (2) présente un poids moléculaire moyen allant de 1000. à 1500. 4. Composition anti-mousse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que (1) répond 35 à la formule générale (CH3)5SiO[(CH3)2SiO]'v.-75[(CH5)SiO]^7Si(CH3)5, 0 (CHg) 3(0C2H^) -vg^COCjHg) a-*2^0CCH3 (2) est un propylène glycol d'un poids moléculaire moyen d'environ 1200, et (3) est une silice hydrophobe traitée in situ ^ par de l'hexaméthyldisilazane.