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Siliconemulsionen und Verfahren zu deren Herstellung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000205503D
Publication Date: 2011-Mar-29

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Abstract

Die Erfindung betrifft wässrige Siliconemulsionen, die hochviskose Polyorganosiloxane enthalten und einen besonders niedrigen Gehalt an cyclischen Siloxanen aufweisen, enthaltend (A) Polyorganosiloxane, die eine Viskosität größer als 10 000 mm²/s, gemessen bei 25°C, aufweisen, (B) mindestens einen Emulgator der Formel, (RO)nP(O)(OH)(3-n) (I), und/oder dessen Salze, (C) mindestens einen Emulgator ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (C1) ethoxylier¬ten Triglyceriden mit 40 bis 400 Ethylenglycolgrupppen, (C2) ethoxylierten Sorbitanestern von Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und 10 bis 40 Ethylenglycolgruppen, (C3) Verbindungen der Formel R1-O-(CH2CH2O)m-H (II) und (C4) Verbindungen der Formel R2CH2C(O)-O-(CH2CH2O)p-H (III), wobei die Reste und Indizes die in Anspruch 1 beschriebene Bedeutung haben, sowie (D) Wasser Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung.

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Siliconemulsionen und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung betrifft wässrige Siliconemulsionen, die hochvis-
kose Polyorganosiloxane enthalten und einen besonders niedrigen


5 Gehalt an cyclischen Siloxanen aufweisen, Verfahren zu deren

Herstellung sowie deren Verwendung.

Silicone sind vielfältig einsetzbar. Um die Anwendung und Do-
sierung insbesondere bei viskosen Produkten zu erleichtern, ist


10 es für viele Anwendungen wünschenswert, dass die siliziumorga-
nischen Verbindungen in verdünnter Form vorliegen. Die Verwen-
dung von organischen Lösemitteln, wie Benzol oder Chlorkohlen-
wasserstoffen, für diesen Zweck ist zwar möglich, jedoch aus
ökologischer und arbeitsmedizinischer Sicht nachteilig. Deshalb


15 erfolgt der Einsatz meist in Form von wässrigen Emulsionen oder

Dispersionen, üblicherweise als Öl-in-Wasser-Emulsionen (O/W-
Emulsionen), die mit Wasser verdünnbar sind. Als Ölphase werden
dabei die mit Wasser nicht mischbaren siliziumorganischen Ver-
bindungen verstanden, gegebenenfalls gelöst in organischen Lö-


20 semitteln.

Für viele Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn das Silicon ein
hohes Molekulargewicht und somit eine hohe Viskosität hat. Ein
bekannter Weg zu Emulsionen zu gelangen, die ein hochmolekula-
res Silicon enthalten, ist die Emulsionspolymerisation von nie-


25 dermolekularen, insbesondere cyclischen Organosiloxanen mit

Arylalkylsulfonsäuren (DE-OS 14 95 512). Dabei werden durch in-
tensives Rühren oder Homogenisieren mit einem Hochdruckhomoge-
nisator außergewöhnlich niedrige Teilchengrößen erreicht, die
mit einem optischen Mikroskop nicht mehr erkennbar sind. Nach-


30 teilig bei diesem Verfahren ist die Tatsache, dass aufgrund des
Gleichgewichtscharakters dieser Reaktion bezogen auf Siloxan
über 10% flüchtige cyclische Siloxane enthalten sind, die je-
doch unerwünscht sind. Deshalb ist vorgeschlagen worden, diese


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nachträglich abzudestillieren (z.B. US-A 4,600,436) oder mit
einem Membranverfahren zu entfernen (EP-A 1 368 109). Beide
Verfahren bedeuten zusätzlichen technischen Aufwand und können
die Stabilität der Emulsion beeinträchtigen.

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Alternativ können anstelle cyclischer Siloxane lineare Oligome-
re mit endständigen Silanolgruppen verwendet werden. Aus diesen
Oligomeren wird in Gegenwart von Emulgatoren, Kondensationska-
talysatoren und einer sehr kleinen Wassermenge eine Paste ge-


10 bildet, in der die Polykondensation stattfindet. Anschließend
wird diese Paste auf die gewünschte Konzentration verdünnt (EP
93 310 B2). Im Allgemeinen sind die Anteile an cyclischen
flüchtigen Siloxanen geringer als bei der Emulsionspolymerisa-
tion von cyclischen Siloxanen. Eine Verminderung des Anteils an


15 diesen flüchtigen Siloxanen kann z.B. dadurch erfolgen, dass
erst eine Emulsion aus der Salzform des anionischen Emulga-
tors/Katalysators hergestellt wird, diese dann durch Zugabe von
Säure aktiviert wird (EP-A 1 072 629). Das erhöht letztlich den
Salz...