DE2157580A1

DE2157580A1 - Wäßrige Alkylhydrogenpolysiloxan emulsionen hoher Stabilität

Info

Publication number: DE2157580A1
Application number: DE19712157580
Authority: DE
Inventors: Guy Lyon Issartel (Frankreich) P
Original assignee: Rhone Poulenc SA
Current assignee: Rhone Poulenc SA
Priority date: 1970-11-20
Filing date: 1971-11-19
Publication date: 1972-06-22
Also published as: GB1336195A; CH524712A; NL7115589A; IT941233B; BE775607A; FR2114230A5

Description

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HHONE-FOiJLEKC S.A.* Paris, Frankreich

teter Stabilität

Bie vorliegende* Erfindung; betrifft· wässrige Emulsionen voa

raifc hoher

Ea ist bekannt, dasa wässrig® Emiilsioneai won sil©Karten bei der Behänd;lung: ^erBGhiedCerasiter fragjepr, ff ewe-ben jf verwendbar sind! _K tun dies© WiasserabMeisendi ζχί raa^!&b.ea..

Enmlaionen, die- diesen Si lieon-1?yp= entteliten* sind! derzeit auf dem Markt erhältlicn^ döcii; weisen gewisse den Naiefeteil auf _r sich während der Lagerung; rasch unter Freisetzung; grosser Mengen Wasserstoff zu verändern. Uieses: Phänomen, bringt gewisse Gefahren der Entzündung und Explosion der Lagerbehälter mit sich. Äusserdem verliert die Emulsion, die Wässerstoff verloren hat, ihre Aktivität und geliert, oft sogar mehr* oder weniger rasch,, wodurch sie unbrauchbar wird* Diese Entwieklung ist im Falle der Verwendung von Emulgiermitteln vom kationischen Typ von besonderer Bedeutung.-

Die vorliegende Erfindung bezweckt, wässrige Emulsionen von Alkylhydrogenpolysiloxanen zu schaffen, deren Wasserstoffverlust im Verlaufe der Lagerung ausserordentllch gering ist, die Ihre an-

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fänglichen Eigenschaft en beibehalten und deren Eigenschaften, die auf Textilien nach Lagerung der Emulsionen erhalten werden, denjenigen äquivalent bleiben, die mit frisch hergestellten Emulsionen erhalten werden*

Me vorliegende Erfindung, betrifft wässrige loxanemiilsionen mit hoher Stabilität, die dadurchsind, dass sie zumindest eine Aminosäure, deren gebenenfallSf In Satizform Übergeführt ist und die ά&ρ «si !gerne inen Formel

entspricht , in der das Symbö'i K einen Älk^lenWeSt bereiftet, das Symbol R^r einen Hydroxysllcylrest, elm® ^d rest oder einen Rest der Formel -*ftW(ReOOH]U dsaFigitöSlt^ i& die Symbole R, die gleich oder* voneinander verSöMedefö s@i-® nen, Alkylenreste bedeute«, xma aä& %mböi R^lf ά&θ deutungen wie das Symbol R^r hat tindi ätusgerdem elfi stom^ einen Alky !rest ödet* einen ÄlfcenyXrest daiS3?t#Sien enthalten.

Bie Reste R können bei spielswelsö Poiyrtiöttijriönpö^tö (CKg)_n darstellen,, wobei η van t bis 4 variiert und vorzugsweise 1 ader 2 bedeutet. Wenn das Symbol R'^r einen Alkyl- oder Älfcenylrest darstellt, so enthält dieser Rest vorzugsweise weniger als ^ Kohlenstoff atome und ist beispielsweise eia Methyl-, Äthyl-,. Propyl-, Isopropyl-, Vinyl-^ Allyl- oder FropeiiylreS't *■ Wenn die Symbole H* oder R" Hydroxyalkyl- oder Hydroxycarbonylalkylreste darstellen, so ist der Alkylenteil dieser Reste im allgemeinen ein Polymethylenrest (CMg)_n, wobei η von t bis 4 variiert und vorzugsweise 1 oder 2 beträgt*

Als salzbildendes Mittel für die Stickstofffunktion der Aminosäu re kann man anorganische oder organische Säuren, die im allgemei-

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nen in wässrigem Medium lösliehe Salze bilden, wie beispielsweise Chlorwasserstoffsäure, Essigsäure oder Schwefelsäure, verwenden.

Als Beispiele für erfindxingsgemäss verwendbare Aminosäuren kann man die Allyliminodiessigsäure CH₂=CH-CH₂ N(CH₂COOH)₂, die Iminodiessigsäure HN(CH₂COOH)₂, die Diäthylentriaminpentaessigsäure (HOOC-CH₂)₂N CH₂CH₂ N(CH₂COOH) CH₂ CH₂ N(CH₂COOH)₂, die Hydroxyäthyliminodiessigsäure HOCH₂CH₂N(CH₂COOh)₂, N,N-Di-(hydroxyäthyl) · glykokoll (HOCIl₂CH₂)₂N CH₂COOH und die Nitrilotriessigsäure N(CH₂COOH)₃ nennen.

Die wässrigen Alkylhydrogenpolysiloxanemulsionen können 0,1 bis 5 Gewichtsteile und vorzugsweise 0,5 bis 2 Gewichtstelle Aminosäure je 100 Gewichtsteile Alkylhydrogenpolysiloxane enthalten.

Die üblicherweise am meisten verwendeten Alkylhydrogenpolysiloxane entsprechen der allgemeinen Formel

Me^Si 0 [MeHSiO]_x [Me₂Si 0] Si Me₃

worin χ eine Zahl von 10 bis 200 und y eine Zahl von 0 bis 50 bedeutet; solche Polysiloxane haben Viskositäten zwischen etwa 5 und 500 cSt bei 25°C.

Die Aminosäuren können während der Herstellung der Emulsion selbst oder besser zu dem Wasser, das zur letztlichen Einstellung der Emulsion dient, zugegeben werden.

Die erfindungsgemässen Emulsionen sind insbesondere zur Herstellung von wasserabweisenden Überzügen verwendbar.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung .

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Beispiel 1

Man stellt eine Vergleichsemulsion A her, die' die folgenden Be standteile enthält:

4öO Gewichtsteile eines Methylhydrogenpolysiloxans, das im wesentlichen der Formel Me,Si 0 [MeHSiOjg,- Si Me^ entspricht und eine Viskosität von j55 cSt bei 25°C besitzt,

_ 8,5 Gewichtsteile eines kationischen Emulgiermittels, das industriell unter der Bezeichnung "Cequartyl A" bekannt ist und aus Dimethyldodecylbenzylammonium-Chlorid besteht,

591,5 Gewichtsteile Wasser,

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Beispiele 2 bis 8

Man stellt aus der Vergleichsemulsion A sieben erfindungsgemässe Emulsionen B, C, D, E, F, G und H her, die die folgenden Bestandteile in den angegebenen Gewichtsmengen, bezogen auf das Organopolysiloxan, enthalten:

0,65 $ Iminodiessigsäure für die Emulsion B,

0,65 fa Iminodiessigsäure in Form des Hydrochloride für die Emulsion C,

0,85 fö Allyliminodiessigsäure für die Emulsion D, 1,9 ^ Dläthylentriaminpentaessigsäure für die

Emulsion E, · ·

Oj85 % Hydroxyäthyliminödiessigsäure für die Emulsion F,

O>815^ NjN-CDihydroxyäthyli-glykokoll für die Emulsion G,

0,38 % Nitrilotriessigsäure für die Emulsion H.

Die in den Beispielen 1 bis 8 erhaltenen Emulsionen A> B, C, D, Ej F* G bzw, H werden dann bezüglich ihrer chemischen Stabilität mit Hilfe des folgenden Tests verglichenϊ

Man giesst einen Liter Emulsion in einen 2 1-Kolben, der mit dem unteren Teil eines graduierten Behälters,-der-umgekehrt in einem Wasserbehälter angeordnet ist, verbunden ist» Man erhitzt den Kolben auf 40⁰C auf einem Wasserbad und misst das nach 48 Stunden gebildete Wasserstoffvolumen.

Die erhaltenen Ergebnisse, ausgedrückt in ml sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:

Tabelle I

A	B	C	D 500	E	F	G	H
70 000	570	1200	86Ο	6OO	900	83O

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Die .erf indungsgemässen Emulsionen B, C, D, E, P, G und H führen bei dreimonatiger Lagerung bei Zimmertemperatur in Metallbehältern von 30 1 zu keiner gefährlichen Aufblähung dieser Behälter. Nur einige Behälter weisen einen ganz geringen Wasserstoffüberdruck auf. Es ist dagegen unmöglich, den die Vergleichsemulsion A enthaltenden Behälter dicht verschlossen zu halten.

Die Emulsionen A, B, C, D, E> P, G und H werden werden auch bezüglich ihrer Wirksamkeit bei der Behandlung von Geweben, um diese wasserabweisend zu machen, verglichen. Dieser Vergleich wird einerseits mit frisch hergestellten Emulsionen und andererseits mit Emulsionen nach dreimonatiger Lagerung bei Zimmertem- w peratur durchgeführt.

Man stellt zu diesem Zweck eine katalytische Emulsion der folgenden Zusammensetzung, in Gewichtsteilen, her:

Zinkoctoat 18,2

Toluol 15

Dibutylzinndiacetät 4

Polyvinylalkohol, unter der

Handelsbezeichnung "Hhodoviol

14/135" bekannt 1,875

Natriumlaurylsulfat 0,125

Wasser 60,8

Man stellt dann ein Gemisch von jeder der zu prüfenden Emulsionen mit der katalytischen Emulsion in einer Menge von 100 Oewichtsteilen der Siliconemulsion, 10 Gewichtsteilen der katalytischen Emulsion und einer solchen Wassermenge her, dass nach Eintauchen eines Baumwollgewebes (Rohgewebe vom Webstuhl und einfach gefärbt), Auspressen und Fixieren durch 5-minütige Behandlung bei 150⁰C auf dem Gewebe 1,5 Gewichts-$ Silicon, bezogen auf das Gewicht des Gewebes, verbleiben.

Nach 48-stUndigem Belassen bei Zimmertemperatur wird das Gewebe bezüglich seiner wasserabweisenden Eigenschaften nach der Norm APNOR NPG 07056, die "Methode d'easai de resistance d'un tissu

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-ßs -■

au mouillage superfieiel (Essai d'arrosage)" genannt wird, geprüft. Die erhaltenen Ergebnisse sind als Benetzungswerte gemäss den Bewertungen 1, 2, 3* ^ und 5 ausgedrückt, wobei die Bewertung 1 der Beobachtung einer vollständigen Benetzung der gesamten be-.wässerten Oberfläche entspricht und die Bewertung 5 der Beobachtung keiner Benetzung und keiner Tröpfchen auf der bewässerten Oberfläche entspricht. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:

Tabelle II

Frisch hergestellte Emulsionen	A	B	C	D	E	P	G	H
Emulsionen nach j5~roonati- ger Lagerung bei Zimmer temperatur	5	5	5	5	5	5	5	5
-	5	K	5	4		5	5

Man stellt fest, dass nach einer 3-monatigen Lagerung bei Zimmertemperatur die Emulsion A geliert ist und infolgedessen unbrauchbar ist im Gegensatz zu den erfindungsgemässen Emulsionen, die ermöglichen, Gewebe zu erhalten, die ausgezeichnete wasserabweisende Eigenschaften aufweisen. . *■

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Claims

Patent a ns prüche

1. Wässrige Emulsionen von Alkylhydrogenpolysiloxanen mit hoher Stabilität, dadurch geknnzeichnet, dass sie zumindest eine Aminosäure enthalten, deren Aminfunktion gegebenenfalls in Salzform übergeführt ist und die der allgemeinen Formel

R¹

N-R-COOH

^ entspricht , in der das Symbol R einen Alkylenrest bedeutet, das Symbol R¹ einen Hydroxyalkylrest, einen Hydroxycarbonylalkylrest oder einen Rest der Formel -RN(RCOOH)₂ darstellt, in der die Symbole R, die gleich oder voneinander verschieden sein können, Alkylenreste bedeuten, und das Symbol R" die gleichen Bedeutungen wie das Symbol R* besitzt und ausserdem ein Wasserstoffatorn, einen Alkylrest oder einen Alkenylrest darstellen kann.

2. Wässrige Emulsionen von Alkylhydrogenpolysiloxanen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aminosäure aus—de** -Gruppe .von Allyliininodiessigsäure, Iminodiessigsäure, Diäthylentriaminpentaessigsäure, Hydroxyäthyliminodiessigsäurc, N,N-(Di- \ hydroxyäthyl)-glykokoll und Nitrilotriessigsäure gewählt ist.

J5. Wässrige Emulsionen von Alkylhydrogenpolysiloxanen nach Anspruch 1 oder.2, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,1 bis 5 Gewichtsteile und vorzugsweise 0,5 bis 2 Gewichtsteile Aminosäure je 100 Gewichtsteile Alkylhydrogenpolysiloxane enthalten.

4. Verfahren zur Herstellung von wasserabweisenden Überzügen, dadurch gekennzeichnet, dass man wässrige Emulsionen von Alkylbydrogenpolysiloxanen nach Anspruch 1 verwendet.

5. Wasserabweisende Überzüge., dadurch gekennzeichnet, dass sie aus wässrigen Emulsionen von Alkylhydrogenpolysiloxanen nach

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AnspruGh 1 hergestellt sind.

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