DE1176303B - Selbstemulgierende, Impraegnieremulsionen bildende Loesungen von siliciumgebundene Wasserstoffatome enthaltenden Alkylpolysiloxanen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C09d

Deutsche KL: 22 g-10/01

Nummer: 1176 303

Aktenzeichen: F 37455IV c / 22 g

Anmeldetag: 28. Juli 1962

Auslegetag: 20. August 1964

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der bekannten, mit Wasser selbsttätig emulgierenden Lösungen von unvollständig substituierten Alkylpolysiloxanen, die also Wasserstoffatome an Siliciumatome gebunden enthalten.

Solche Lösungen bestehen beispielsweise (vgl. deutsche Auslegeschrift 1 106 070) aus dem Alkylpolysiloxan, einem wasserfreien, aber mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, wie Äthanol oder Propanol, und einem Fettsäureester von Polyglykolen oder Polyhydroxylverbindungen mit mehr als drei OH-Gruppen oder deren Verätherungsprodukten mit Polyglykolen. Sie ergeben, in Wasser gegossen, ohne besondere mechanische Vorrichtungen unmittelbar gebrauchsfertige Emulsionen für verschiedene bekannte Verwendungszwecke, vornehmlich zum Imprägnieren von Faserstoffen und dichten Oberflächen gegen Wasserbenetzung. Der Vorteil dieser Lösungen gegenüber von vornherein fertiggestellten Emulsionen liegt in der Hydrolyseempfindlichkeit der Si — Η-Bindung begründet, die es mit sich bringt, daß sich aus den Emulsionen beim Lagern Wasserstoff entwickelt, so daß diese nicht in verschlossenen Gefäßen gehalten werden dürfen. Bei den Lösungen entfällt dieser Nachteil weitgehend, jedoch, wie sich gezeigt hat, nicht immer genügend. Es ist schwer zu vermeiden, daß die Lösungen bei der Herstellung wie beim Um- und Abfüllen geringe Mengen Wasser aus der Atmosphäre aufnehmen, so daß es im Sommer und besonders in tropischen Gebieten bereits zu unzulässigem Druckanstieg in geschlossenen Versandbehältern kommen kann.

Dieser Nachteil läßt sich erfindungsgemäß durch geringe Mengen einer zusätzlichen Lösungskomponente vermeiden. Gegenstand der Erfindung sind somit selbsttätig mit Wasser emulgierende, Imprägnieremulsionen bildende Lösungen von siliciumgebundene Wasserstoffatome enthaltenden Alkylpolysiloxanen und aus Fettsäureestern mehrwertiger Hydroxyverbindungen oder Acylamidoalkylsulfaten bestehenden Emulgatoren in niederen Alkoholen oder Aceton mit erhöhter Beständigkeit der Si — H-Bindungen, die durch einen zusätzlichen, zwischen 10~⁵ Gewichtsprozent der Lösung und der Sättigungskonzentration betragenden Gehalt an einer primären einbasischen Aminocarbonsäure gekennzeichnet sind. Als wirksamster unter diesen Zusatzstoffen ist Glykokoll hervorzuheben, das in einer Menge zwischen 0,1 und 10 mg auf jedes Kilogramm der Lösung zuzusetzen ist. Die Sättigungskonzentration ist stark abhängig von dem jeweils vorliegenden Wassergehalt des Lösungsmittels. In der

Selbstemulgierende, Imprägnieremulsionen
bildende Lösungen von siMciunigebundene
Wasserstoffatoroe enthaltenden
Alkylpolysiloxanen

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesefechaft,

Leverkusen

Als Erfinder benannt:
Dr. Hans-Horst Steinbarih,
Leverkusen-Mathildenhof

Regel setzt man jedem Kilogramm der Lösung mg Glykokoll zu und verrührt das Gesamtgemisch Stunden lang. Bei diesem geringen Zusatz werden die selbstemulgierenden Eigenschaften nicht beeinträchtigt.

Als weitere primäre einbasische Aminocarbonsäure sei 6-Aminocapronsäure genannt. In der nachfolgenden Tabelle ist eine Reihe von Meßergebnissen zusammengestellt, die an einer Lösung folgender Zusammensetzung gewonnen wurden:

Gewichtsprozent Polysiloxanöl der Formel

(CHs)₃Si-O

CH₃
Si-O-

Si(CH₃)S

mit η on 30, 1 Gewichtsprozent Polyoxyäthylen-Sorbit-Hexaoleat, 74 Gewichtsprozent Isopropylalkohol. Je 100 cm³ dieser Lösung wurden mit den in der Tabelle aufgeführten Zusätzen gesättigt und dann 48 Stunden lang bei 40° C gerührt, wobei sich die in der Tabelle aufgeführten Mengen an Wasserstoff entwickelten.

Lösung ohne Zusatz 75 cm³

mit Glykokoll 2 cm³

mit 6-Aminocapronsäure 4-em³

mit Glutaminsäure zum Vergleich .. 82 cm³

Es hat sich im Versuch zeigen lassen, daß man die

Verminderung der Wasserstoffentwicklung, die sich durch den erfindungsgemäßen Zusatz von Glykokoll erreichen läßt, auch dann erhalten kann, wenn man das Lösungsmittel zuvor gründlich trocknet. Ein

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Wasserentzug auf weniger als 5 · 10 ⁴ Gewichtsprozent wurde beispielsweise dadurch erreicht, daß man Isopropylalkohol in einem Strom ■ von 5 l/h durch ein mit Zeolith 4 A gefülltes Rohr von 26 mm Durchmesser und 1,5 m Länge fließen ließ. Die Verminderung der Wasserstoffabspaltung in einer mit solchem Isopropylalkohol hergestellten Lösung hielt jedoch nur so lange an, wie die Lösung von der Atmosphäre abgeschlossen blieb. Nach Luftzutritt ging die Wirkung der Trocknungsbehandlung wieder verloren, wogegen der technisch weit bequemere Glykokollzusatz von dauernder Wirksamkeit ist.

In der Technik ist es vielfach gebräuchlich, die Si — Η-Bindungen enthaltenden Alkylpolysiloxane mit Natriumcarbonat oder -bicarbonat zu behandeln, um aus ihrer Herstellung durch Hydrolyse von Chlorsilanen übriggebliebene Si — Cl-Bindungen zu beseitigen. Es empfiehlt sich, diese Behandlung bei den für die erfindungsgemäßen Lösungen zu verwendenden Polysiloxanen zu unterlassen, da sie sich nicht nur nicht als vorteilhaft erwiesen hat, sondern die Wirkung des Glykokolls sogar verringert.

Beispiel 1

Zur Herstellung der Siloxankomponente der erfindungsgemäßen Lösung mischt man in bekannter Weise 3,6 Mol Monomethyldichlorsilan mit 0,2 Mol Trimethylchlorsilan und läßt zu diesem Gemisch bei Temperaturen unterhalb 10⁰C ungefähr 100 cm³ Wasser tropfen. Die dabei erhaltene Ölphase wäscht man mehrmals mit Wasser und befreit sie von niedrigsiedenden Bestandteilen unter Evakuieren bei 150⁰C.

250 g des so erhaltenen Polysiloxans und 10 g des Hexaoleats eines polyäthoxylierten Sorbits löst man in 740 g Isopropylalkohol. Zu dieser Lösung gibt man 3 mg Glykokoll und rührt das Gemisch 2 Stunden lang. Aus der so erhaltenen Lösung kann ebenso wie aus den bekannten Lösungen ohne Glykokollzusatz durch Eingießen in Wasser und kurzes Umrühren auf äußerst einfache Weise eine Emulsion zubereitet werden.

Zur Prüfung der Lösung unter verschärften Bedingungen wurden in mehreren Versuchen je 100 cm³ davon bei 40⁰C 180 Stunden lang gerührt. Das dabei entweichende Wasserstoffvolumen betrug in den ersten 48 Stunden 1,7 bis 5 cm³, von da an jeweils innerhalb 10 Stunden 0,8 cm³.

Aus einer Vergleichslösung ohne Glykokollzusatz von sonst völlig gleicher Zusammensetzung entwickelten sich unter den gleichen Bedingungen in den ersten 48 Stunden 80 cm³, in der Folgezeit jeweils während 10 Stunden 23 cm³ Wasserstoff.

Beispiel 2

Man löst 250 g eines nach der im Beispiel 1 angewendeten Methode aus 3 Mol Monomethyldichlorsilan und 2 Mol Trimethylchlorsilan gewonnenen Polysiloxans und 7 g Mono-(/3-stearoylamidoäthyI)-sulfat in 743 g Aceton. Zu dieser Lösung gibt man 3 mg Glykokoll und rührt das Gemisch 2 Stunden lang.

Die Prüfung von 100 cm³ der Lösung unter den gleichen Bedingungen, wie im Beispiel 1 beschrieben, ergab 2 cm³ Gas in 48 Stunden. Die Vergleichslösung ohne. Glykokoll entwickelte in 48 Stunden 11 cm³ Wasserstoff.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Selbsttätigmit Wasser emulgierende, Imprägnieremulsionen bildende Lösungen von siliciumgebundene Wasserstoffatome enthaltenden Alkylpolysiloxanen und aus Fettsäureestern mehrwertiger Hydroxylverbindungen oder Acylamidoalkylsulfaten bestehenden Emulgatoren in niederen Alkoholen oder Aceton mit erhöhter Beständigkeit der Si — Η-Bindungen, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen, zwischen 10~⁵ Gewichtsprozent der Lösung und der Sättigungskonzentration betragenden Gehalt an einer primären einbasischen Aminocarbonsäure.

   409 657/445 8.64 9 Buadesdrackerei Berlin