DE1241550B

DE1241550B - Waessrige Trennmittel-Emulsionen auf Organopolysiloxanoelbasis

Info

Publication number: DE1241550B
Application number: DE1961F0035135
Authority: DE
Inventors: Wilfried Kniege; Dr Karl Schnurrbusch
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1961-10-13
Filing date: 1961-10-13
Publication date: 1967-06-01
Also published as: BE623408A; GB959531A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

ClOm

CIOM 169/OOB

Deutsche Kl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1241550
F35135IVC/23C
13. Oktober 1961
1. Juni 1967

In der industriellen Fertigung wäßriger Organopolysiloxanöl-Emulsionen werden gewöhnlich Organopolysiloxane der allgemeinen Formel

verwendet, worin η einen Zahlenwert zwischen 1,8 und 2,1 darstellt und jedes R einen Alkylrest, meist Methyl, oder in einigen Fällen ein Wasserstoffatom oder, insbesondere in den endständigen Siloxaneinheiten, Hydroxyl bedeutet, und xliese Emulsionen werden für den Händel — schon aus wirtschaftlichen Gründen — möglichst konzentriert, meist mit mehr als 20 Gewichtsprozent Organopolysiloxangehalt, hergestellt. Durch besondere Emulgiertechnik, Verwendung angepaßter Emulgatorsysteme und sonstige geeignete Maßnahmen gelingt es, solchen Emulsionen eine befriedigende Stabilität zu verleihen.

Am Gebrauchsort werden die Emulsionen in nahezu allen Anwendungsfällen auf weniger als 5 Gewichtsprozent betragende, meist sehr niedrige Organopolysiloxangehalte mit Wasser verdünnt. Die so verdünnten Emulsionen der bisher verwendeten Organopolysiloxane zeigen nun gegenüber dem unverdünnten Zustand einen erheblichen Verlust an Stabilität, indem sie sich in den Vorratsbehältern innerhalb einiger Tage weitgehend entmischen und zu brechen beginnen.

Es wurde nun gefunden, daß man wäßrige Organopolysiloxanöl-Emulsionen von ausgezeichneter Stabilität nicht nur in handelsüblichen Konzentrationen, sondern auch in den zur Verwendung daraus hergestellten starken Verdünnungen erhält, wenn man Organopolysiloxane der Formel

worin η eine Zahl von 1,8 bis 2,1, R ein Methyl- oder Phenylrest oder gegebenenfalls eine Hydroxylgruppe ist, verwendet, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die disperse Phase aus solchen Organopolysiloxanen gebildet ist, deren Kohlenwasserstoffreste Methyl- und Phenylreste im Zahlenverhältnis zwischen 100:1 und 100:15 sind.

Es ist dabei zunächst belanglos, in welcher Reihenfolge und Strukturanordnung diese beiden Kohlenwasserstoffreste sich in der Siloxanmolekel befinden. Beispielsweise kann das Phenyl in einer trifunktionellen Monophenylsiloxaneinheit, in einer Diphenylsiloxan- oder einer Phenylmethylsiloxaneinheit oder in einer Triphenylsiloxan-, Dipnenylmethylsiloxan- oder Phe-Wäßrige Trennmittel-Emulsionen
auf Organopolysiloxanölbasis

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen

Als Erfinder benannt:

Wilfried Kniege, Köln-Mülheim;

Dr. Karl Schnurrbusch, Köln-Flittard

nyldimethylsiloxaneinheit vorliegen, wobei solche Ein-

s5 heiten in dem Polysiloxan kumuliert oder statistisch verteilt sein können.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Anteil der Phenylreste sehr klein gewählt werden kann, wenn das Phenylmethylpolysiloxan eine verzweigte Struktur hat.

Das ist in wirtschaftlicher Hinsicht vorteilhaft, da die phenylsubstituierten Siloxane schwerer zugänglich sind als die ausschließlich methylsubstituierten. Es werden dann auf je 100 Methylreste weniger als 5 Phenylreste benötigt. Vornehmlich empfiehlt es sich hier, das Phenyl in Form der trifunktionellen Monophenylsiloxaneinheiten einzubringen, von denen dann zwei oder drei auf je 100 Dimethylsiloxaneinheiten genügen, um die angestrebte Verdünnungsstabilität der daraus hergestellten Emulsionen zu erzielen. · >

Die beanspruchten Emulsionen bleiben selbst M Verdünnungen auf 0,1 Gewichtsprozent Siloxangehalt während eines halben Jahres im Aussehen völlig unverändert. Es sei hierzu hervorgehoben, daß wohl Emulsionen von kohlenwasserstoffsubstituierten PoIysiloxanen aus der USA.-Patentschrift 2 755194 bekannt sind, die in höheren wie niederen Konzentrationen bis herunter zu 0,05 % stabil sind. Im Bereich niederer Konzentrationen handelt es sich dabei um stabile Emulsionen aber nur insoweit, wie diese an ihrem Erzeugungsort im endgültigen Mengenverhältnis ihrer Komponenten gemischt und in einer Emulgiervorrichtung fertiggestellt werden. Die aus wirtschaftlichen

■ 709 538/309

Gründen allgemein übliche Methode dagegen, eine Emulsion niederer Konzentration erst am Verbrauchsort durch Verdünnen einer wesentlich höher konzentrierten mit Wasser unter einfachem Verrühren herzustellen, ist zwar in solchen Fällen gut anwendbar, wo die so verdünnte Emulsion auch sogleich verbraucht wird, führt aber mit den erwähnten bekannten Emulsionen zu dem eingangs geschilderten Mangel an Stabilität des Verdünnungsproduktes, der sich nachteilig auswirkt, wenn dieses gespeichert werden soll, wie es in der Anwendungstechnik die Regel ist.

Beispiele

Gemäß einem in der deutschen Patentschrift 1 033 894 näher beschriebenen Verfahren stellt man aus den nachstehend unter 1 bis 4 aufgeführten Phenylmethylpolysiloxanölen jeweils eine Emulsion mit 35 Gewichtsprozent Ölgehalt her, indem man zunächst in einer Emulgiermaschine 350 g des Siloxanöles in einem Gemisch von 12 g Oleylpolyglykoläther, 140 g Äthylalkohol (96%) und 18 g Wasser emulgiert, die so erhaltene alkoholische Voremulsion mit 480 g Wasser verdünnt und nochmals durch die Emulgiermaschine schickt. Die in diesen Beispielen erfindungsgemäß zu verwendendenPhenylmethylpolysiloxane sindfolgende:

1. Ein aus Dimethylsiloxaneinheiten und Diphenylsiloxaneinheiten im Verhältnis 100:6 mit Trimethylsiloxaneinheiten als Kettenschlußglieder bestehendes lineares Polymerisat von 13 00OcSt Viskosität (2O⁰C);

2. ein aus Dimethylsiloxaneinheiten und Diphenylsiloxaneinheiten im Verhältnis 100:15 mit Trimethylsiloxaneinheiten als Kettenschlußglieder bestehendes lineares Polymerisat von 144OcSt Viskosität (20°C);

3. ein aus Dimethyldichlorsilan und Phenyltrichlorsilan nach bekannten Methoden durch gemeinsame Hydrolyse gewonnenes Polymerisat von der Zusammensetzung

χ Si(C₆H₅)O₃

y Si(CHg)₂O · (x + 2) OH

worin das Zahlenverhältnis χ: y = 3 :100 beträgt und die Summe von χ und y einer Viskosität von 945 cSt (20° C) entspricht;

4. ein a,(o-Bis-(triphenylsiloxy)-polydimethylsiloxan von 215 cSt Viskosität (20° C) gemäß der Formel

(C₆H₅)₃Si O [-Si(CH₃).,- O -}_m- Si(C₆H₆)₃ worin die Zahl 100 als ein Mittelwert anzusehen ist

Zur Beständigkeitsprüfung wurden die vier vorangehend beschriebenen Emulsionen mit folgenden drei bekannten wäßrigen Emulsionen A bis C verglichen :

A. Ein ix,a)-Bis-(trimethylsiloxy)-polydimethylsiloxan von 152OcSt Viskosität (2O⁰C), in der gleichen Weise emulgiert wie die Öle der vorangehenden Beispiele;

B. ein Handelsprodukt, das als disperse Phase 35 Gewichtsprozent eines Polydimethylsiloxans von 1420 cSt Viskosität (20°C) enthielt;

C. ein Handelsprodukt anderer Herkunft als die Emulsion unter B, das als disperse Phase 35 Gewichtsprozent eines Polydimethylsiloxans von 340 cSt Viskosität (2O⁰C) enthielt.

Alle sieben Emulsionen 1 bis 4 und A bis C behielten in unverdünntem Zustand während 200 Tage dauernder Lagerung in geschlossenen, durchsichtigen Gefäßen ihr Aussehen unverändert und konnten danach ohne Schwierigkeit mit Wasser auf Organopolysiloxangehalte von beispielsweise 0,5 Gewichtsprozent verdünnt werden. Anders verhielt es sich jedoch bei dem Stabilitätsvergleich der stark verdünnten Emulsionen.

Hierzu wurden von jeder der angeführten Emulsionen drei Verdünnungen mit Wasser hergestellt, und zwar auf 5, 1 und 0,1 Gewichtsprozent Organopolysiloxangehalt, anschließend wurden die Zeiten bestimmt, nach denen die so verdünnten Emulsionen unter ruhigem Stehen bei Raumtemperatur Entmischung erkennen ließen. Diese Zeiten betrugen in der vorstehenden Reihenfolge der Verdünnungen

bei den Emulsionen A

und B: 3 Tage, 2 Tage, 1 Tag;
bei der Emulsion C: 4 Tage, 2 Tage, 2 Tage.

Bei allen erfindungsgemäßen Emulsionen 1 bis 4 zeigte sich dagegen in jeder der drei Verdünnungen auch nach 200 Tagen Beobachtungsdauer noch keine Veränderung.

Claims

Patentanspruch:

Stabilitätsverbesserte wäßrige Trennmittelemulsionen von Organopolysiloxanen der allgemeinen Formel

R_nSiO₄- «

ΪΓ"

worin η eine Zahl von 1,8 bis 2,1 und R ein Methyloder Phenylrest oder gegebenenfalls eine Hydroxylgruppe ist, dadurch gekennzeichnet, daß die disperse Phase aus solchen Organopolysiloxanen gebildet ist, deren Kohlenwasserstoffreste Methyl- und Phenylreste im Zahlenverhältnis zwischen 100:1 und 100:15 sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 755194.