DD147470A3 - Verfahren zur verbesserung der stabilitaet und aktivitaet spezieller methylpolysiloxane - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Verbesserung der Stabilität und Aktivität von Methylpolysiloxanen, die an sich ohne Aktivator und/oder Emulgator bzw. Lösungsvermittler keine oder nur verminderte Entschäumungswirkung gegen stabile wässrige Schäume aufweisen, insbesondere von nach DD-PS 5 966 oder 11 960 hergestellten Gemischen linear- und verzweigtkettiger Methylpolysiloxane, dadurch gekennzeichnet, dass man diese Methylpolysiloxane bei Normaltemperatur mit 0,5 bis 20 %, vorzugsweise 2,0 bis 5,0 %, einer feinpulvrigen, nach dem Direktfällungsverfahren erhaltenen Kieselsäure innig vermischt, die eine Oberfläche von 50 bis 350 m exp 2/g, vorzugsweise 60 bis 150 m exp 2/g, einen Silanolgruppen-Gehalt von 0,7 bis 4,0 OH/10 Si, vorzugsweise 1,0 bis 3,0 OH/10 Si, und ein Rüttelvolumen pro 10 g von 50 bis 80 ml oder ein Schütt- bzw. Litergewicht von 90 bis 140 g/l aufweist.

Description

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Tito! der Erfindung

Verfahren zur Verbesserung der Stabilität und Aktivität spezioller Methy!polysiloxane

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilitäts- und Aktivitätsverbesserung spezieller Methy!polysiloxane bei deren Verarbeitung zu insbesondere humanmedizinisch ver«· wendbaren Entschäumungsmitteln.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt ₉ ein handelsübliches Gemisch von linearen und verzweigtkettigen Methylpolysiloxanen als Ent·=· schäumungsmittel einzusetzen, weil es gegenüber linearen (Di~)Matfaylpolysiloxansn bereits verbesserte aktivierte Eigenschaften besitzt. Im 1'a.ll der Bekämpfung wäßriger Sc hauiusy sterne muß Jedoch auch dieses -Methylpolysiloxan-Gemischj das von Natur aus ebenso hydrophob ist wie andere Methylpolysiloxane_s in Form einer Mit Wasser mischbai'en Emulsion verwendet v/erden»

lach DD-PS.68 593 kann auf den Zusatz eines Eaulgators verzichtet v/erclsru, wenn dieses spezielle Gemisch linearer und verzweigtkettiger Methylpoiysiloxane im Verlauf eines besonderen Be&rbeiwimgsgaxtges f.eindispers auf γ/asserlösliche '

ο ' 4 β 6 9 O K

Kohlehydrate aufgesogen idrd® Die »ach diesem Patent erhaltenen Zubereitungen zerstören wäßrige Schäum© sehr wirkungs« voll u,nd sind aas in -diesem Patent näher beschriebenen Gründen vorzugsweise für humaEraedisinischen Gebrauch bestismrlu

Die ISutscbäiisurügsfähigkeit beurteilt man nach einer Wertbe« ßtiramitngsmothode_? bei des·-ein schwer zerstörbarer, stabiler, feixiblasiger Schaum erzeugt wird* Der Sohaam muß nach einer (Jüterichtlinie (siehe Prüfmethode).zu wenigstens 80 % ser-* stört werden«

Es ist ferner bekannt₉ daß auch das spezielle Gemisch linearer und "verzweigter Methylrjolysiloxaaej erhalten nach Di>-P8 5 bzw» 11 960j. als reine Komponente nur dan». l.ntschäamangs°» wixii.u.j!,g gegen wäßrige Schäume zeigt, wenn es In Verbindung mit einem Losungsverffiittler (Methyläthylketon) feinYertöilt dem Schaum zugesetzt wird (PXXPS 68 593j So 3? Lirske Spalte_f Zeile ^3 ff). Lediglich nach dem Verfahren DD-PS 68 593 werden aktive Zubereitungen erhalten _i die ihre Entschaumingswirkong auch ohne Hilfe eines Lösungsvermittlers (Emalgators) entfaltenj also bereits in der .nach den Beispielen 1 bis 4 dieses Patents hergestellten Granulatform gegen stabile Schäume wirksam sind*

Es wurde in der DIHPS 68 593'ausdrücklich darauf verwiesen Seite 4-, linke Spalte_s. Zeile 32 bis· 35 - daß die Ent» schMxiDiimgßwirkuxig der erhaltenen Zubereitungen von der Qualität des eingesetzten. Wiifestoffes abhängte Das bedeutet in der Px-ax±s_t daß das verwendete Gemisch lineares:" und ver~ Eweigter Methy!polysiloxane eine Entechäumungsfahigkeit -» bestiisiat nach daa? Prüf variant θ Ϊ mit MetEayläthylketon als Lösangspermittier ~ von mindestens 80 %_% sicherheitshalber aber 90 % habea muß _P wenn das daraus nach DD-PS 68 593 hergestellte Präparat eine Entscbäu.saimgswirku,Bg » bestimmt nash Prüf Variante Il ohae Möth^läth^-lketoa - vo:a miiiuesteus 80 % haben soll_s wie die Gütevorschrift eines daraus bereiteten

Es hat sich jedoch gezeigt_s daß das handelsübliche Gemisch von linearen und verzweigtkettigen Methylpolysiloxanen den Entschäumungswert von 80 bzw. 90 % nicht immer oder nicht ausreichend lange aufweist ₉ also in seiner Entschäumerqualität nicht stabil genug ist. Aus nicht weiter bekannten Gründen « wahrscheinlich bedingt durch nachträgliche Polymerisafcious- bzw· Depolynierisationsreaktionen - kann erfahrungsgemäß während der Lagerung des Rohstoffes oder auch im Verlauf der Verarbeitung die Entschäumungsfähigkeit auf Werte von unter 80 %, im Mittel von 30 bis 70 % absinken« Die aus solchen minderwertigen Methylpolysiloxangemischen nach DD-PS 68 593 hergestellten Zubereitungen können natürlich keine höheren Entschäumungswerte al3 der nach Variante I geprüfte Wirkstoff haben· Unter diesen Umständen kann die Gütenorm von mindestens 80 % nicht erfüllt werden· Deshalb mußtenMethylpolysiloxan dieser verminderten und instabilen Qualität bzw· die daraus gefertigten Zubereitungen verworfen werden. Das führte zu Störungen im Produktionsgeschehen. Bedingt durch diese Instabilität, wiesen auch die noch einsatzfähigen Methylpolysilozan-Chargen oft Werte von nur wenig über 80 % auf, so daß die daraus gemäß DD-PS 68 593 gefertigten Zubereitungen generell keine sehr hohen Entschäumungswerte zeigten«

Nach dem Stand der Technik werden Methy!polysiloxane, besonders lineare Dimothylpolysiloxane, die in reiner Form gegen wäßrige Schäuzao keine Wirkung zeigen (Entschäumungswirkung E nach PrüfVariante I oder II beträgt 0 %), mit feinteiligem SiO₂ aktiviert und «* wenn ein hochwertiger Entschäumer gegen stabile wäßrige Scbauasysterne gewünscht wird - vorzugsweise mit einem Emulgator zn trockenen oder wäßrigen Emulsionen aufbereitet.

Die In der Patentliteratur beschriebenen Verfahren zur Aktivierung von Methylpolysiloxanen auf Basis feinteiliger Kieselsauren (SiO₂) sohQxi gejosroll eine Umsetzung mit den Silikonölen bsi hohen !Temperaturen vor. Hur u&ter diesen Bedingungen wird eiü aktiviertes Methylpolysiloxan erhalten^ das auf wäßrig©· Schäume schauszer:.>törenä

4 ü a ^ei % κ

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Vielfach reichen, solche Maßnahmen. .nicht aas* So beschreibt die DS-AS 1 619 9.38 ein Verfahren, wonach mit Aktivatoren, wie SiO₀₅ versetzte Methylpolysilorsane zusätzlich mit fettsauren Aluminium-5 Magnesium·», Calcium- oder Zinksalben bei Temperaturen von 150 bis 250 G umgesetzt v/erden müssen ₉ um die gewünschte Entsohäumungswirkung zu, erzielen«. Dabei entstehen past öse Produkte c-.

Nach DS-PS 1 239 .276 we.rd.en iilethy!.polysiloxane mit feinteiligem. Kieselgel oder Mg-Silicat oder einem Mg»Al~Siiicat oder Aktivkohle einer Oberfläche von 175 bis 270 Ei⁴Vg bei Temperaturen von 120 bis 180 ⁰G länger© Zeit

umgesetzt«.

Nach US-PS 3 20? 698 bzw. 3 567 57¹I- wird SiO₀ mit einer '

2 *~

bevorzugten Oberfläche von 250 bis 300 m"/g mit Methylpo3,ysiloxanen bei. 150 bis 350 ⁰C bis zu 30 Stunden erhitzt, um einen aktiven Entschäumer zu erhalten«

Nach der DE-AS 1 619 859 werden Methylpolysiloxane mit 1 bis 10 Gewichtsteilen Zieselsäureaerogel aktiviert«, die entweder aus Kieselsäureaerogelen durch komplizierte Entwässerungsverfahren oder flammenhydrolytisch aus Halogensilane η gewonnen werden (Aerosil™ü?yp)« Wie aus Beispielen und Text ds:e Erfindungsbeschreibung hervorgeht ₉ sind zur Aktivierung mehrstündige Reaktionstemperaturen von 130 bis 180 ⁰C notwendig» Der im Test enthaltene Hinweis § νιο nach · eine Aktivierung von Mothylpolysiloxanen mit. Kieselsäureaerogelen auch ,.bei Baumtemperatur möglich seij (obwohl Dian ein solches Verfahren nicht" bevorzugt) _s ist hingegen als aufgabenhaft zu. warten und nicht mit Beispielen belegte

DJ)-PS 56 762 beschreibt einen Yerfahrensschrittj wonach άαε Silikonöl mit der Kieselsäure im "Vakuum und. anschließoiid auf Temperaturen bis su 177 °0 erhitzt wird* Bei !Tempora-= em, unter 93 ⁰O läuft die erforderliche Umsetzung m

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langsam ab*

Solche Operationen sind nach Angaben der Autoren zwingend erforderlich, weil sie eine Hydrophobierung dieser Aktivatoren herbeiführen und damit erst die Voraussetzung für eine bessere Verteilbarkeit und maximale Entschäumungswirkung des Methylpolysiloxan-Aktivator-Systems schaffen« Nach anderen Verfahren - z. B· DD-PS 68 678 und DE-OS 1 619 903 !- wird diese Hydrophobierung des Aktivators noch, besser durch chemische Umsetzung mit Halogensilanen erreicht.

Gemäß DE-OS 1 619 903 ist eine solche Reaktion auch erforderlich, wenn paraffinischen Mineralölen Entschäumereigenschaften verliehen werden sollen. Zu diesem Zweck werden ein saures Calcium-Aluminiumsilicat oder ein nicht weiter definiertes Gemisch eines sauren Natrium-Aluminiumsilicats mit geringem Natriumalumosilicat- und hohem SiO₂-Anteil in Gegenwart basischer Stoffe, wie Alkalilauge oder Aminen, bei 65 bis 75 ⁰O mit Chlorsilanen chemisch umgesetzt, dadurch hydrophobisiert und in 70 bis 90 % Mineralöl suspendiert.

Auf die Umsetzung des SiO₂ bzw«, der Aluminiumsilicate mit Methylpolysiloxanen, in Ausnahmefällen mit Halogensilanen, bei höheren Temperaturen kann nach dem Stand der Technik offensichtlich nur dann verzichtet werden, wenn im gleichen oder folgenden Verfahrensschritt ein Emulgator (Lösungsvermittler) eingearbeitet wird oder wenn keine besonderen Anforderungen an die Entschaumungsfähigkeit gestellt werden.

So wird nach DE-PS 1 467 745 die Aktivierung durch Umsetzung von Dimethylpolysiloxan, SiO₂ und Emulgator bereits bei 70 ⁰O erreichte

Nach DB-PS 941 355 v/erden bei Zimmertemperatur Methylpolysiloxane mit Emulgator und SiO₂ in einor Kolloidmühle emulgiert. Ais SiO^-Aktivator wird dazu vorgeschriebenermaßen

4 U

ein Kieselsäureaerogel verwendet, entweder hergestellt nach S* S.'Kistler, J* Phys. Ghe-m* 36 (1932), 52, durch Ersatz des Wassers des Kieselsäurehydrogele durch ein organisches !lösungsmittel und Entspannung oberhalb der kritischen Tem-» peratur, oder ein flammenhydrolytisch gewonnenes Kieselsäureprodukt vom Aerosil~Typ_o

Es ist schließlich auch bekannt, daß Methylpolysiloxane, speziell das von uns vorzugsweise verwendete Gemisch aus linearen und \^?erz\¥eigtkettige.n Methylpolysiloxanen, naoh Zusatz· von 0₉1 bis 5 % Aminoalkyltrialkosysilanen in ihrer Antischadmv/irkung verbessert werden können (DD-PS 64 041)· Der durch diese Maßnahme ersielte Aktivitätsgewinn ist jedoch vergleichsweise gering₉ weil er nur bei Verwendung eines Lösungsvermittlers (Methyläthylketon) nachweisbar ist (Prüf Variante I) * .Wach der· verschärften Prüf methode II ohne Zusatz eines Lösungsvermittlers untersuchte Proben zeigen diese Entschäumungswirkung nicht«

Die im Stand der Technik beschriebenen Verfahren haben folgende Nachteile ι

Die Umsetzung der Methylpolysiloxane mit den genannten aktivierenden Substanzen bei Temperaturen von 100 bis 350 ⁰O oder gar die chemische Reaktion mit Halogensilanen ist technisch überaus aufwendige Bei Verzicht auf eine Heißtempera™ turreaktion ist nach dem Stand der Technik zusätzlich eine Emulgierung nötig, wenn ein hochwirksamer Entschäumer gewonnen werden solle Der Zusatz von Emulgatoren, die physiologisch oft nicht unbedenklich sind, und die überführung in eine wasserhaltige Emulsion sind sowohl aus pharmazeutischer wie auch wirtschaftlicher Sicht nicht wünschenswert* Durch den hohen Wassergehalt erfährt die Zube_roitung8fonn außerdem beträchtliche Gewichtsvergrößerung und wird unhandlichere Emulsionen haben darüber hinaus den. -Nachteil, nur begrenzt haltbar zu sein und in ihrer Wirkung wenig stabil zu sein«

Der Einsatz von Kieselsäureaerogel-en vom Typ des'Aerosil,

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die weitaus gebräuchlichste Anwendungsform, wie auch andere Aktivierungsverfahren (DS-AS 1 619 938)» bewirken eine bedeutende Konsistenzerhöhung des Methylpolysiloxane· Diese kann für bestimmte technische Zwecke durchaus erwünscht sein.' Für den pharmazeutisch-medizinische» Bereich, v/o die optimale Anwendbarkeit von der feindispersen Verteilung abhängt, und für die Herstellung von pharmazeutischen Präparaten ist dieser thixotrope Effekt unerwünscht. Dieser Gelierungseffekt ist bei SiOo-Aerogelen offensichtlich nur zu umgehen, wenn- die Aktivierung bei höheren Temperaturen (Kondensationsreaktionen) erfolgt.

Der Grad der Aktivierung der Methylpolysiloxane ist in bestimmten Grenzen direkt proportional dem Aktivator-Gehalt. Y/egen der bei Kieselsäureaerogelen auftretenden Konsistenzerhöhung können diese nur bis zu einem bestimmten Gehalt zu flüssig-öligen Methylpolysiloxanen zugesetzt v/erden. Deshalb können die sonst guten aktivierenden Eigenschaften von Aerosil nicht völlig ausgeschöpft werden (Tabelle 2)·

Ein anderer Nachteil ergibt sich aus der schlechten Resuspendierbarkeit des sich nach einiger Zeit absetzenden Aerogol-Aktivatorse Die homogene Verteilbarkeit des Aktivators ist jedoch eine Voraussetzung für die Entfaltung der vollen Entschäumungswirkung.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Unsere Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Aktivität und Stabilität flüssig-öliger Methylpolysiloxane, vorzugsweise des verwendeten Gemisches aus linear- und verzweigtkettigen Methylpolysiloxanen, erhalten nach DD-PS 5 966 bzw* DD-PS 11 960, so zu verbessern,, daß diese Methylpolysiloxane eine hochgradige Entschäumungswirkung gegen wäßrige Schaume entfalten, diese Wirkung in voller Höhe erhalten bleibt und nicht nach Lagerung oder im Verlauf der Weiterverarbeitung irreversibel absinkt, bzw. ein Verfahren zu. finden, das es gestattet, auch wirkungsgeminderte

ρ $ β Cl

Chargen Methylpoljsiloxan bei der Herstellung eines besonders für huraanmedizinische Zwecke verwendbaren, hoch·=· aktiven Entschäumers einzsisetseru Bainit soll die Abhängigkeit des 2U produzierenden Entschäumungsmittels von der Qualität dos Ausgangsproduktes hinfällig werden« Die .Aktivierung baw_e Stabilisierung soll ohne Emulgatoren bswe. Lösungsvermittler erreicht werden^ Der für die erfindungsgeraäßo Aufgabenstellung unabdingbare Einsatz von aktivierenden Stabilisatoren soll ohne größeren technischen Aufwand möglich seiüj also auch die Anwendung vob Semporaturreaktionea bei 100 bis 350 0 und eine mit Ealogensilanen ausschließen.

Zur Aufgabe gehört ferne-1% daß die· einzusetzenden Stabilisatoren keine oder keine wesentliche Konsistenzerhöhung der flüssig—öligen Methylpolysiloxane bewirken dürfen undauch nach Sedimentation jederzeit ohne Schwierigkeiten resuspendierbar sind*-Aus diesem Grund ist eine weitere Aufgabe der 'Erfindung, keine Kieselsäure-Aerogele zur Aktivierung zu verv/enden_e

Aufgabengemäß sollen homogene, gut handhabbare, gut verarbeitbare und leicht anzuwendende Entschäumer erhalten werden» Der Gehalt an aktivierendem Stabilisator soll im Endprodukt in minimalen Grenzen liegen, so daß auch die gastroskopische Auswertung nicht störend beeinflußt wird ο

Das iritsehäumLmgsmittei soll in der Humanmedizin universell sowohl therapeutisch als auch diagnostisch einsetz- bar sein_e . '...'·

Wichtigstes Qualitätsmerkmal ist die Entschäuroungswirkunge Zu ihrem lachweis wird ein© anspruchsvolle WertbeStimmung heraDgezogen_f bei dor ein schwer zerstörbarer, stabiler, feinblasiger. Schauja. erzeugt wird« Dieser Schaum maß zu, QO % (bzw* 90 JS) and mehr zerstört werderu Zur erfindungsgemäßen Aufgabenstellung gehört deshalb _$ die Entschäumungswirk&ngsä auch von. wertgeminderten Methylpol

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gemischen·} auf mindestens 90 % zu erhöhen und zu stabilisieren und damit Voraussetzungen zu schaffen, um hochaktive Verarbeitungsprodukte herstellen zu können.

Es wurde gefunden, daß sich als aktivierender Stabilisator im Sinne der Aufgabenstellung ein bestimmter Typ von f einteiligen Kieselsäuren bzwo ein spezielles.Ma~Mg-Alumosilicathydrat eignen, die zu'0,5-bis 20 %_t vorzugsweise 2,0 bis 5jO %_s eingesetzt werden.

Der anwendbare Kieselsäure-Typ, der nicht zur Gruppe der Aerogele gehört, sondern eine Fällungskieselsäure ist, stellt einen schmalen Ausschnitt aus der großen Palette von als Aktivatoren für Methylpolysiloxane eingesetzten SiOg-Präparationen dar, was den Auswahlcharakter der Erfindung betont· Alle anderen Kieselsäuren weisen die Vorzüge der erfindungsgemäß eingesetzten Arb nicht auf. Aus ihnen lassen sich nur dann Methylpolysiloxan-Entschäumer der gewünschten Aktivität und Stabilität gewinnen, wenn gemäß Stand der Technik eine Umsetzung bei hohen Temperaturen oder mit Halogensilanen vorgenommen oder zusätzlich Emulgatoren eingesetzt werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren genügt jedoch die einfache Unter-mischung der ausgesuchten aktivierenden Stabilisatoren bei Normaltemperatur· Chemische Umsetzungen, Hydrophobisierungsreaktionen, Emulgatoren sind zur . Wirkungsentfaltung bzv/* -stabilisierung nicht nötig·

Erfindungsgemäß als aktivierender Stabilisator für Methylpolysilojrane, speziell für ein Gemisch aus linearen und verzweigten Methylpolysilosanen, einsetsbare Kieselsäuren v/erden nach dem Direktfällungsverfahren gewonnen, dürfen eine spezifische Oberfläche von nur 50 bis 35Ο m/g, vorzugsweise 60 bis 15Ο m /g, und müssen ein Büttelvolumen pro 10 g feingepulverter Substanz von 50 bis 80 ml ein Schutt- oder Litergewicht von 90 bis 14-0 g/l aufweisen.

j; ea> i\ &% fit

Als besonders wichtige Kenngröße erwies sich der Gehalt an SilanolgpuppeBj clor für den ausgewählten Kieselsäuretyp zwischen 0^7 "bis ^_SO OH/iO Si_? vorzugsweise I₁O bis 3_isO OH/10 Si liegen soll (Tab* 1)_e

Wie sehr auch innerhalb der Klasse der nach dem Direktfällungsverfahren gewonnenen Kieselsäuren trotz etwa glei-» eher Oberflächen- bzw ο Büttelvolumen-Werte die SiOH-Konzentration aus schlaggebend ist_f Verdeutlioht Tabelle 1« Nach dieser Übersicht wird Autaphron Wl 4O₅ das nach Prüf-Variante 11 eine Entschäumungswirkung von ca₆ O % hat, nach Zusatz von 2_SO % Silipur auf 95 %, von K 60 S auf 93 %, von Suprasil auf nur ^7 % Entschäumungswirkung aktivierte Silipur bzw« K 60 S sind demnach sehr gut bzw. gut brauchbar, Suprasil ist jedoch im Sinne unserer Aufgabenstellung nicht einsetzbar«

Der Silanol-OH-Gruppengehalt wurde nach der Methode von NoIl₅ Damm, Pauß, Kolloid-Z· 169 (1960), 18-28, bestimmte

Mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Kieselsäure-Typ läßt sich überraschend eine so starke Aktivierung e2?reichen_s daß die Verwendung eines Lösungsvermittlers (z, B₆ Methyläthyl« keton) gemäß PrüfVariante I hinfällig wird* Es genügt, das so aktivierte Methylpolysilosran-Gemisch in dieser Form dem Schaum zuzusetzen, der nach,PrüfVariante Il zu 94· bis 99 % zerstört wird* Bekanntlich ist bei· dem nicht nach unserem Verfahren aktivierend stabilisierten Gemisch von linearen und verzweigten Methylpolysiloxanen ohne Lösungsvermittlei' kein Entschäumungseffekt nachweisbar (B ca· O %) _a '

Kieselsäuren mit den erfindungsgemäßen Kenndaten_s beispielsweise die Handelspräparate Silipur und K 60 S, besitzen die gemäß Aufgabenstellung gewünschte Wirkung* Sie werden hergestellt nach dem Direktfällungsver-fahren durch Umsetzung von Alkalisilicat-LösuDgen mit 'Säuren unter Ausschaltung der Koagulationsstufe, die sonst bei Umwandlung de,3 entstandenen Kieselsäuresole in ein Kieselsäurehydrogel

zwangsläufig zu beobachten ist (Silicagel- bzw, Aerogel-Typ).

Kieselsäuren vom Typ Silicagel baben deshalb eine gänzlich andere Struktur und Eigenschaften (Oberfläche! 400 bis 1200 m²/g; Rüttelvolumen pro 10 gs 10 bis 30 ml; Schüttbzw. Litergewichts 300 bis 800 g/l). Sie zeigen die gewünschte aktivierende Stabilisierung gegenüber Methylpolysiloxanen nicht (Tab. 2).

Hochdisperse Kieselsäure-Aerogele, wie Aerosil, die bevorzugt als Aktivatoren für Silikonöle eingesetzt werden, erwiesen sich für unsere Zwecke als nicht oder nur sehr bedingt verwendungsfähig. Die Oberfläche von Aerosil (50 bis

380 m /g) liegt zwar ebenfalls in dem von uns als optimal erkannten Bereich, Rüttelvolumen (ca. 150 ml) bzw. Schüttoder Litergewicht (ca. 60 g/l) sind jedoch so extrem, daß Kieselsäuren vom Aerosil-Typ für den vorbedachten Zweck nicht geeignet sind.

Aerosil liefert mit Metbylpolysiloxanen schon bei geringer Zusatzmenge stark konsistente Produkte, die für unsere Verarbeitungs- und Anwendungszwecke unbrauchbar sind. Für die Anwendung als Entschäumer und die Weiterverarbeitung zu einer festen Zubereitungsform ist Voraussetzung, daß das aktivierte und stabilisierte Methylpolysiloxan-Öl flüssigtropfbar bleibt. Das ist bei Zusatz von Aerosil schon ab 2 % nicht mehr der Fall. Zudem läßt sich das nach einiger Zeit sedimentierende Aerosil, das koaguliert, nur sehr schwierig resuspendieren. Kieselsäureaerogele wie Aerosil können demnach-nicht als aktivierend© Stabilisatoren im Sinne unserer Forderungen Verwendung finden. Auch ist erwiesen, daß eine Aktivierung mit SiO^-Aerogel (Aerosil) bei Raumtemperatur nicht jene Effektivität erreicht wie bei den erfindungsgemäß eingesetzten speziellen FäiliiBgskieselsäuren (siehe dazu Tab. 2). Gemäß D3--AS 1 619 859 erfolgt der Wirkungsnachweis der

mit Kieselsäureaerogel aktivierten Methy!polysiloxane Produkte mit Hilfe eines Lösungsvermittlers (tert» Butanol)_s Auch daraus ist ableitbar, daß die Aktivierung nicht jenen hohen Grad erreicht hat, wie wir aufgabengemäß fordern« Nach unserem erfindungsgemäßen ¥erfahren ist eine rasche Zerstörung einer stabilen feinblasigen Schaumsäule bereits ohne Lösungsvermittler mögliche Die in der DE-AS 1 619 859 beschriebenen.Bestimmungsmethoden beziehen sich auf einen grobblasigen, leicht zerstörbaren

Ebenfalls-überraschend wurde gefunden₅ daß nicht nur Kieselsäuren mit naturgemäß hohem SiOo-Gehalt (ca* 98 bis 100 % in der wasserfreien Substanz), sondern auch ganz spezielle Na~Mg~Alumosilicathydrate mit einem Vergleichs™ weise niedrigen SiOp-Geha.lt (unter 25 % in der wasserfreien Substanz) erfindungsgemäß als aktivierende Stabilisatoren eingesetzt werden können«

Na-Mg«Alumosilicathydrate dieser Art_$ wie sie nach DD-PS 52 352 bzw« 103 4-30 erhalten werden (Simagel), haben chemisch nichts gemein mit den im DE-PS 1 239 276 erwähnten, doch nicht weiter charakterisierten und im Konkordanz-Patent GB-PS 1 04? 470 nicht mehr aufgeführten Mg- bzw· Mg~Al-SilicateBo

Sie unterscheiden sich in Zusammensetzung und Struktur grundlegend von den im Stand der Technik -= z_e B₆ DE-O'S 1 619 903 ^ra erwähnten Na- bzw« Ca-Aluminiumsilieaten mit hohem SiOg-G-ehalt (6 ·» 16 SiOg/AlgO--,) ? deren Aktivierüngseigenschaften für unsere Zwecke nicht ausreichen» Darüber hinaus ist die Wirksamkeif dieser Stoffe an eine kritische Teilchengröße kleiner 200 roya gebunden«, Biese Beschränkung ist bei unseren Aktivatoren nicht notwendig» Is genügt,« wenn sie feingepulvert vorliegen«,

Bei allen im Stand der Technik genannten Aluminiumsilicaten

β»

ist das Aluminium überwiegend kationisch eingebaut, während das von uns 'erfindungsgemäß eingesetzte Na-Hg-Alumosilicat Aluminium anionisch in Form von Alumosilicat-Einheiten enthält und sich durch geringen Gehalt an säuren SiOp^Gruppen (0,9 bis 1,6 SiO₂Al₂O^) ausseiebnet.

Ha-Ms-Alumosilicathydrate nach DD-PS 52 352 bzw. 103 4-30 sind chemisch als Copräzipitat von Na-Mg-Aluminat / Magnesiumhydroxid and Mg-Alumosilicat aufzufassen.

Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäß verwendeten Ha-Mg-Aluinosilicathydrate in feingepulverter Form besonders günstige Eigenschaften Xm Sinne der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung haben, wenn sie der summarischen Zusammensetzung 0,1-0,6 Ha₂Oo 4,1-4,5 MgO* Al₂O₃* 0,9-1,6 SiO₂* 7~S H₃O entsprechen und ein Rüttelvolumen pro 10 g von 20 bis 80 ml, vorzugsweise 35 bis 60 ml, sowie eine spezifische Oberfläche

ρ von 30 bis 100 m/g besitzen»

Der Aktivierungsgrad (Entscbäumungsfähigkeit E) der verwendeten Methylpolysiloxane ist in gewissen Grenzen deutlich vom Gehalt an aktivierendem Stabilisator gemäß unserer Erfindung abhängig, .wie Tabelle 2 veranschaulichte Danach genügen 2 % Zusatz an Silipur oder Ha-LIg-Alumosilicathydrat, damit ein Gemisch von linearen and verzweigtkettigen Mgthy!polysiloxanen Entßchäumungswerte von über 90 % annimmt, bestimmt nach der Prüfvariant© IX. Ebenfalls nach PrüfVariante II untersucht, zeigt die gleiche Probe ohne Zusatz von aktivierendem Stabi~ lisator keinerlei Entschäumungswirkungj nach PrüfVariante I (mit Lösungsvermittler) wir-d die Entsehäumung su 62 % bestimmt (wertgemindertes Produkt)·

Bei 5 % Zusatz an aktivierendem Stabilisator werden Entßcfaäuraiingswerte von sogar praktisch 100 % gefunden (PrUJT-'yariante II)« Bas erfindungsgemäß einzusetzend© Ha-Mg-A!umo« silicathy'drat« besitzt teilweise sogar noch bessere aktivierend"· stabilisierende Eigenschaften als die charakterisierten

Kieselsaures*, wie anhand der Aktivierung von linearen Methyl poiysiiQ3i'aBeB nachgewiesen werden kann_e Danach erzielt roan bei einem Zusatz von 0_g5 bis 5 % $ex° Kieselsäure Silipur zu, einem Iinearir.ettigen flüssig-öligen Metfaylpol^silosan eiaei? Viskosität von 30 bis 2500 oSt im allgemeinen noch keinen JUrbivierungseffe&tg der unter verschärf tea Prüfbediiigimges ohne Lösungsi?@rmittler (Variante II) nachweisbar wäre. Erst bei einem Gehalt ab etwa ?_S5 % wird eine Entschäumuiigs» wirkung von 90 bis 95 % w-Ώά bei einem Gehalt von 10 % von über 95 /S gei'nBaeiu Mt Ha-Mg-Alumosilicat ¥/erdes jedoch bereits bei 5 %igem Zusats EntschäumLmgswerte voa 90 bis 95 % und boi ?_$5 % von 99 % erhalten»·

Mach ©rfindungsgemäßem Verfahren werden flüssige Methylpoly·» siloxaa^Grsmisehes, vor allem auch wertgeminderte Produkte _s deren Entsohäumungsfähigkeit weniger als 80 % beträgt₉ mit 1 bis 20 %, vorzugsweise 2_?0 bis 5?0 der beschriebenen speziellen Kieselsaure (Silipur) bz,?j_e Na«]iig-Alumosilicat·» bydrat, erhalten nach DD-PS 52 352 bzw. 103 4-30, bei Normaltemperatua? innig vermischt und bereits dadurch in hochaktiv© Entschäumer gegen wäßrige Schäume überführte Di© Konsisten&- erhöhiiBg mit diesen aktivierenden Stabilisatoren.ist unbedeutend» So wird selbst bei einem Zusatz« von 12§5 % Silipur die Viskosität vob diesen Methylpolysilosanen von 300 cSt XMS auf 860 cSt erhöht _s v/as eise weiterhin .gute A.E.wendu,ng bzwβ Verarbeitung gewährleistet_β la bekannter Weise kann dieses so aktiviere und in seiner Wirkung stabilisiert© MethylpölysiloxaBs beispielsweise durch Verarbeitung mit wasserlösiiohea Eohlöhydraten nach DB=PS 68 593g zu einer für pharmazeutische Zwecke verwendbaren Zu.bereituBgsform verarbeitet werden₈ deren Entschäumungswirkung anabhäiigig von der Qualität des Ausgangsproduktes ist und im Durchschnitt Intsehäumungswerte swisohsn 90 bis 99 % (Nobjii 80 %) aufweiste

Bei eines:! für eine spezielle Arsneiform verbindlichen Gehalt vor 6gö % fiethylpolyslloxan enthält oi© Zubereitung bei 2^0 aktivierendem Stabilisator_f besögon auf M©thylpolysilos:an_?

-·»- ί 8 922 5

nur 0₉12 % Zusatzstoff oder ca* 1 mg/g Granulat, In dieser Konzentration ist eine Irritierung der gastroskopischen Auswertung, die bei hohem I'remdstoffanteil aufgetreten war, nicht zu befürchten.

Es lot auch möglich, die nach unserem Verfahren aktivierten und in ihrer Wirkung stabilisierten Methylpolysiloxane direkt oder entsprechend dem Anwendungszweck in einer anderen Zubereitungsform' anzuwenden, die die gewünschte Aktivität und Stabilität gewährleistet. Unser© aktivierten und,stabilisier-» ten Methylpolysiloxane und ihre Zubereitungsformen sind überhaupt universell dort einsetzbar, wo es um eine v/irksame Entschäumungi wäßriger Systeme geht, doh. wo ?«räßrige Schäume zu mildern, gänzlich zu zerstören oder zu verhindern sind.

Die Entschäumungswirkung wird nach folgender Prüfmethode ermittelt?

In einem hohen 1 1-Becherglas werden 0,30 g eines synthetischen Schaummittels (z«B. Ditalan V/0) in 300 ml Wasser gelöst. Unter Verwendung eines schnellaufenden Kührere wird die für die Bestimmung nötige Schaumhöhe von 120 bis I30 mm erzeugte 1 Min· nach Abstellen des Rührers wird die Höhe dss Schaumes gemessen (h )* Es werden 160 mg des zu prüfenden Methylpolysiloxans, entweder in 2 ml Methyläthylketon verteilt (Prüfvariante I) oder - wenn unter verschärften Prüfbedingungen eine besonders hohe Entschäumungswirkung nachgewiesen v/erden soll - ohne diesen Lösuügsvermittler, dem Schaum zugesetzt (Prüf~ variante II).

160 mg Methylpoly^iloxan entsprechen 12 Tropfen» Von Zubereitungen wird eine Menge eingewogen und geprüft, die 160 mg Methylpolysiloxan entspricht ₉ also beispielsweise 2,67 g Entschäuiaergranulafc mit einem Gehalt von 6_s0 % Methylpolysiloxane Diese Präparate werden ixi zerkleinerter ^orm in etwas Wasser doch ohne LösuKgsVermittler - angerührt und dem Schaum zu~ gegebene. Nach Siisata des zu prüfenden Entschäumungsmittels wird 1 Min« gerührt Und. 1, 5» ^5 Min» nach Abstellen des

- 189225

die Scfa&umhöh© erneut bestimmt (h^₅ hgs b-»)* Di© Entschäumungsfähigkeit 31 wird wie folgt ermittelts -

B s 100

Ausfühirangsbeispiel

Beispiel 1

Ein Gemisch von lineares and versweigtJiefctigen Methylpolysiloxanes _s hergestellt nach den in DI)-PS 5 966 bzw_a 11 960 beschriebenen Yerfahrea^ dessen Entsc-häturraogsfähigkeit nach Prüftiariant© 1 62 %_g nach P.riif'•variantθ II ca_o 0 % beträgt₉ wird mit 2₈O Gewichtsprozenfe einer- speziollen feinteiligen Kieselsäure (Silipm?) bei Hormalteaperatnr mit Eilfe eis.es Hochleistungsx-ührers innig vermischte Die EntschäumimgswirlcuBg des erhaltenen Produktes beträgt nach Prüf Variante II 94- %_a .

3gO kg ö@s auf diese Weis© erhaltenen Produktes werden zu. 47gO kg eines trocken hergestellten Gemisches von eines oder verschiedenen wasserlöslichen Kohlehydraten^ z^B* von 23 bis 50 % Lactose und ?5 bis £0 % Saccharose₉ gegeben und mit Hilf© eines Knaters vermengt* Dem Gemisch wird ein© Lösung νου Og30 1 Aromakon&ontrat Zitrone_p O₅10 1 Aromakonzentrat Ananas und 1 1 Wasser anteili?eis© und danach soviel Wasser zugeg©ben₉ daß ein© homogene_P granulierfähige Masse entsteht» Pas feuchte Granulat wird getrocknet ₉ über Siebe bis zus gewünschten Korngröße klassiert» Bas Granulat enthält 6_?0 % Methylpolysiloxane·· Entschäumusgsfähiglceit nach Prüf variant θ Ils 9^-_s3 %*

U ¹^* (ί> ^i, jjg, ^J

Beispiel 2g

Ein ^©rtgemindertes Methylpolysiloxangemisch (Entschäumujigsfähigkeit nach PrüfVariante Is 62 %) wird mit 5_s0 Gewichtsprozent Silipur nach der Vorschrift Beispiel 1 aktivierend stabilisierte Die Entschäunumgsfähigkeit des erhaltenen G©·» laiscfaes beträgt praktisch 100 %*

Bei Verarbeitung su einem Entschäumergranulat mit 6₉0 % Wirkstoff gemäß Beispiel 1 erhält man eine Zubereitungsform mit einer Entschäumungsfähigkeit von 97*0 %· - .

Beispiel 3s

Das gleiche wertgeminderte Methylpolysiloxangemisch (Entschäumungsfähigkeit nach PrüfVariante I: 62 %) wird mit 2,0 Gewichtsprozent Na-Mg-Alumosilicathydrat (Simagel) mit einem Büttelvoluaen pro 10 g von 50 ml nach dem Verfahren Beispiel 1 aktivierend stabilisiert. Die Entschäumungsfähigkeit des erhaltenen Gemisches beträgt nach dieser Operation 96 %.

Bei weiterer Verarbeitung gemäß Beispiel 1 erhält man ein Granulat mit 6,0 % Wirkstoff und einer Entschäumungsfähigkeit nach Prüfvariante II von 96 %·

Hierzu_o^.„Seften Tabellen

Ί M M

Tabelle 1ί Abhängigkeit dar Entschaumangswirkung von MethylpolysiloxaseB vom Silanolgehalt der eixigesetaten Kieselsäure

Erfindung s	gemäß	Ober-	113	Eüttel-	OH/10 Si	Entscbäumungs-
eingesetzte Kiesel-	fläcbe	110	•vo lumen		wirkung (IS)
'3 säure (Handelsname) (m /g)	150	pro 10 g		nacb Zusatz von
	(ml)		2 % aktiv« Sta
			bilisator
			(Prüfvar. II)
Silipur	64	2,4	96
K 60 S	60	1,3	93
Suprasil	74	0,3	47

Sabell© 2 s Einfluß des Gehalts von aktivierenden Stabilisatoren auf die Eigenschaften, von Mathylpolysiloxan-Bnt-

Aktivieren^	Ent s eh äumungs=	Konsistenz	Sedimentations-	) Aktivitäts-
der Stabil!·=	- fähigkeit E (5S)		verhalten und
s at or G=S)	nach 3?rü£vare II		Stabilität
Kieselsäure	Silipiir
O	• ca© O	tropfbar»	) sedimentiert
		flüssig	) nach längerer
1	89	ft	) Standzeit, re-
2	96	te	) suspendierbar,
3	99	It	) kein Wirkungs-
5	ca© 100	η	) nachlaß
10	ca» 100	te
12,5	ca* 100	tt
Kieselsäur©	Aeros11
0	ca© .0	It	) koaguliert bei
1	68	U	) Sedimentation$
2	90	zähflüssig	) schlecht re-
3	ca© 99	stark viskos) suspendierbar,
5		nicht hand-

habbar ) verlust

Kieselsäure Silicagel

ca©

tropfbar flüssig

Na»Mg-Aluimosilicathydrat (Simagel)

ca β 0

ca* 100

ssig

tropfbar X JLtIS tu

sedimentiert stark, resuspendierbar

) sodimentiert ) wenig, resuspen« ) dierbar, kein

Claims (1)

1. Ipf inätmgs ans dplic h

   Vorfahren zur Verbesserung der Stabilität und Aktivität von MöthyXpolysiloxane&g die an sich obna Aktivator und/ oder Emulgator fosswe lösungsvermittler keine oder nur vermindert© Estsefaäiimungswirkung gegen stabile wäßrige Schäume aufweisen, insbesondere von nach DB-PS 5 966 oder 11 960 bergesteilten Gemischen linear- und verzweigtkettiger Methyl-goljstloxaXkQ^ dadurch gekennzeichnet, daß man. Öles® Meth^lpolysilosaae bei -Normaltemperatur mit 0_g5 bis 20 %₉ vorzugsweise 2_g0 bis 5?0 %, einer feinpulvriges_s nach dem Direktfällimgsverfahrea erhaltenen Kieselsäure .

   innig vermischt _s die eine Oberfläche von 50 bis ^Q mVg»

   vorzugsweise 60 bis 15>Q m /g? einen Silanolgruppen-Gehalt von 0g7 bis 4,0 OH /10 Sl₉ vorzugsweise i_go bie 3_?0 OH /

   10 Si_? mad ein Eüttelvolumen pro 10 g von 50 bis 80 ml oder ein Schutt»· bzw» Litergewicht von 90 bis 140 g/l aufweistφ

   "Verfahren zur Vorbesserung der Stabilität und Aktivität von Methylpolysiloxanen, dia an sich ohne Aktivator und/ oder Emulgator bzw_e Lösungsvermittler keine oder nur vermindert© Entschäuniungswirkung gegen stabile wäßrige Schäum© aufweisen, insbesondere von nach DD-PS 5 9^6 oder

   11 960 hergestellten Gemischen linear*- und verzweigt» kettiger Methyl polysiloxans, dadurch gekennzeichnet, daß man diese Methylpolysiloxaii© bei ITormaltemperatur mit 0_?5 bis 2D %₉ vorz-ugsweis® 2_s0 bis 5?0 % des nach DD-PS 52 352 bzw. 103 430 erhaltensn, fei»gepulvorten Na-Mg-'Älu.mosilä.cathydrats innig vermischt § das ©in Copräsipitat aus Ha~I%~Aluminat/Mg«-B^droxyd and Mg«=Alumo« silicat der summarischen Zusanimensetaung..

   0,1-0,6 la_o0® 4,1-4₉5 MgO« Al_o0_o<> O_g9-1_g6 SiO₉^ 7-8 H_P0 darstellt; und eis Bfzbt©!volumen pro 10 g von 20 bis 80 is© 35 bis 60 mX₉ aufweist«