EP1954370A1 - Organosilicon compound-containing compositions - Google Patents

Organosilicon compound-containing compositions

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Publication number
EP1954370A1
EP1954370A1 EP06819499A EP06819499A EP1954370A1 EP 1954370 A1 EP1954370 A1 EP 1954370A1 EP 06819499 A EP06819499 A EP 06819499A EP 06819499 A EP06819499 A EP 06819499A EP 1954370 A1 EP1954370 A1 EP 1954370A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
compositions according
units
contact angle
water
Prior art date
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Ceased
Application number
EP06819499A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Holger Rautschek
Heinz Hoffmann
Christian Fehn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacker Chemie AG
Original Assignee
Wacker Chemie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wacker Chemie AG filed Critical Wacker Chemie AG
Publication of EP1954370A1 publication Critical patent/EP1954370A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/02Foam dispersion or prevention
    • B01D19/04Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances
    • B01D19/0404Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance
    • B01D19/0409Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance compounds containing Si-atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals

Definitions

  • the invention relates to compositions based on organosilicon compounds and particulate fillers, which are characterized by selected contact angles, processes for their preparation and their use as defoamers.
  • foaming may cause problems if these systems are brought into more or less intensive contact with gaseous substances, for example when fumigating waste water, during intensive Stirring liquids, in distillation, washing or dyeing processes or in filling operations.
  • the control of this foam can be done by mechanical means or by the addition of defoamers.
  • Defoamers based on siloxanes have proven particularly useful. Defoamers based on siloxanes are prepared, for example, according to DE-AS 15 19 987 by heating hydrophilic silica into polydimethylsiloxanes. By using basic catalysts, the effectiveness of such defoamers can be improved, as disclosed for example in DE-OS 17 69 940.
  • An alternative is the distribution of hydrophobized silica in a polydimethylsiloxane, e.g. according to DE-OS 29 25 722. It is essential for the effectiveness that the silica was sufficiently hydrophobed and is no longer wetted by water, but only of water-methanol mixtures, if they contain more than 50% methanol.
  • the invention relates to compositions containing at least one carrier oil and at least one particulate
  • the contact angle of the carrier oil to the filler measured with water as the surrounding phase is less than 40 °, preferably less than 30 °, more preferably less than 20 °, in particular 5 ° to 15 °.
  • compositions according to the invention are those containing
  • R may be the same or different and is hydrogen or a monovalent, optionally substituted, SiC-bonded hydrocarbon radical,
  • R 1 may be the same or different and is hydrogen or a monovalent, optionally substituted hydrocarbon radical, a is 0, 1, 2 or 3, b is 0, 1, 2 or 3, with the proviso that the sum is a + b ⁇ _3 and in at least 50% of all units of the formula (I) in the organosilicon compound (A1) the sum a + b is equal to 2,
  • R 2 may be identical or different and is hydrogen atom or a monovalent, optionally substituted, SiC-bonded hydrocarbon radical
  • R 3 may be identical or different and represents a hydrogen atom or a monovalent, optionally substituted hydrocarbon radical
  • c 0, 1, 2 or 3
  • d 0, 1, 2 or 3, with the proviso that the sum is c + d ⁇ _3 and less than 50
  • component (A) has a viscosity at 25 ° C of 5 to
  • organopolysiloxanes is intended to encompass both polymeric, oligomeric and dimeric siloxanes.
  • the contact angle determination is already known.
  • the contact angle ⁇ of a fluid phase (2) on a solid phase (3) with a second fluid phase (1) as the surrounding phase is measured (see FIGS. 1 and 2).
  • FIGS. 1 and 2 For this purpose, see e.g. on "Wettability” edited by John C. Berg, Surfactant Series Volume 49, Marcell Dekker Inc. 1993 ISBN 0-8247-9046-4, Chapter 5 TD Blake: “Dynamic Contact Angels and Wetting Kinetics” especially on S 252 First paragraph and Figure Ib referenced.
  • the contact angle of component (A) to component (B), ie the angle which a drop of component (A) forms on the surface of component (B) with water as the surrounding phase, is determined by means of pressing (Method 1) .
  • a stainless steel cylinder with component (B) is filled and pressed with a pressure of at least 10 MPa, preferably 50 to 100 MPa, with a polished stainless steel punch.
  • the tablet-shaped pressure thus produced is placed horizontally in a vessel filled with water. On a horizontal surface of the compact then a drop of the component (A) is applied.
  • the droplet is applied from the top to the top surface of the compact ( Figure 1) when component (A) is lighter than water on the bottom surface of the compact ( Figure 2).
  • the angle which the tangent formed at the three-phase point forms at the droplet / surrounding phase interface to the droplet / solid phase interface is measured in a suitable manner, in particular with a goniometer.
  • the measurement of the contact angle of component (A) to component (B) can also be effected by applying a drop of component (A) to a surface which is chemically identical to component (B).
  • a quartz glass surface can be used. If the surface of this silica has been modified, the measurement should be carried out on an equally modified quartz glass surface (Method 2).
  • compositions of the invention contain as component (A) preferably a mixture of siloxanes (Al) and (A2), wherein in each case based on 100 parts by weight of (Al), more preferably 0.1 to 100 parts by weight, especially 1 to 20 parts by weight, (A2) be used.
  • radical R examples are hydrogen atom, alkyl radicals, such as the methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert. Butyl, n-pentyl, isopentyl, neo-pentyl, tert-pentyl radical, hexyl radicals, such as the n-hexyl radical, heptyl radicals, such as the n-heptyl radical, octyl radicals, such as the n-octyl radical, the iso-octyl radical and the 2, 2, 4-trimethylpentyl radical, nonyl radicals, such as the n-nonyl radical, decyl radicals, such as the n-decyl radical, dodecyl radicals, such as the n-dodecyl radical; Alkenyl radicals, such as the vinyl and ally
  • radicals R in the organopolysiloxanes (A) have the meaning of hydrogen atom.
  • substituted radicals R are 3,3,3-trifluoro-n-propyl radical, cyanoethyl, glycidoxypropyl, polyalkylene glycol propyl, aminopropyl, aminoethylaminopropyl, methacryloxypropyl radicals.
  • Radical R is preferably hydrogen or optionally halogen atoms, hydroxyl groups, polyether groups, mercapto groups, acrylate groups, methacrylate groups, epoxy groups, cyano groups, amino groups substituted hydrocarbon radicals having 1 to 30 carbon atoms, particularly preferably alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, cyclo - alkyl groups having 5 to 10 carbon atoms, phenyl groups or alkylaryl groups, such as 2-phenylpropyl groups, in particular methyl, ethyl, octyl, phenyl, 2-phenylpropyl groups.
  • radical R 1 examples of radical R 1 are the radicals mentioned as radical R.
  • Radicals R 1 are preferably hydrogen atoms or hydrocarbon radicals optionally substituted by halogen atoms, hydroxyl groups, polyether groups, mercapto groups, acrylate groups, methacrylate groups, epoxy groups, cyano groups, amino groups having from 1 to 30 carbon atoms, more preferably hydrogen or hydrocarbon radicals of 1 to 4 carbon atoms, in particular methyl or ethylres- te.
  • B is preferably 0 or 1, more preferably 0.
  • Component (A1) is preferably branched or linear organopolysiloxanes.
  • the component (A1) used according to the invention is preferably essentially linear organopolysiloxane of the formula
  • R 3 is Si (O-SiR 2 ) n O-SiR 3 (IV),
  • radicals R have one of the abovementioned meanings and index n, which determines the degree of polymerization of the polysiloxane (IV) and thus the viscosity, in the range from 1 to 10,000, preferably in the range of 2 to 1000, particularly preferably in the range of 10 to 200, lies.
  • these organopolysiloxanes can be up to 10 mole percent based on the total of all siloxane units, other siloxane units, such as SiO 3/2 and SiO 4/2 ⁇ units containing.
  • the organosilicon compounds (Al) used in the compositions according to the invention have a viscosity of preferably from 5 to 5,000,000 mPas, more preferably from 50 to
  • 50,000 mPas in particular from 200 to 15,000 mPas, each measured at 25 ° C.
  • organosilicon compounds (Al) may be prepared by any method heretofore known in organosilicon chemistry, e.g. by cohydrolysis of the corresponding silanes. Such methods are known to the person skilled in the art.
  • organopolysiloxanes having alkyl groups containing more than one carbon atom or having aralkyl groups are known to be preferably prepared by hydrosilylation reaction of the corresponding Si-bonded hydrogen-containing organosilicon compounds with olefins.
  • hydrosilylation l be organosilicon compounds with Si-bonded hydrogen (1) with the corresponding aliphatically unsaturated compounds (2), such as ethylene, propylene, 1-hexene, 1-octene, 1-dodecene, 1-hexadecene and 1-octadecene, in the presence of the addition of Si-bonded hydrogen to aliphatic multiple bond (hydrosilylation) promoting catalysts (3), such as metals from the group of platinum metals or compounds or complexes of the group of platinum metals, reacted by known methods.
  • Si-bonded hydrogen such as ethylene, propylene, 1-hexene, 1-octene, 1-dodecene, 1-hexadecene and 1-octadecene
  • radical R 2 in component (A2) are the radicals specified for radical R.
  • Radical R 2 is preferably hydrocarbon radicals having 1 to 30 carbon atoms, optionally substituted by halogen atoms, hydroxyl groups, polyether groups, mercapto groups, acrylate groups, methacrylate groups, epoxy groups, cyano groups, amino groups, particularly preferably hydrocarbon radicals having 1 to 6 Carbon atoms, in particular the methyl radical.
  • radical R 3 are the radicals indicated for the radical R 1 .
  • Radical R 3 is preferably hydrogen or hydrocarbon radicals having 1 to 4 carbon atoms, in particular hydrogen, methyl or ethyl radicals.
  • the value of c is 3 or 0.
  • the value of d is 0 or 1.
  • the optionally used component (A2) according to the invention is preferably silicone resins in which less than 30%, particularly preferably less than 5%, of all units of the formula (II) in the resin have the sum c + d equal to 2.
  • component (A2) to ganopolysiloxanharze OR consisting essentially of R 2 3Si0i / 2 (M) - and SiO 4/2 (Q) units where R 2 is as defined above; these resins are also referred to as MQ resins.
  • the molar ratio of M to Q units is preferably in the range of 0.5 to 2.0, more preferably in the range of 0.6 to 1.0.
  • These silicone resins may also contain up to 10% by weight of free hydroxy or alkoxy groups.
  • these Organopolysiloxanharze (A2) at 25 ° C have a viscosity greater than 1000 mPas or are solids.
  • the weight-average molecular weight (based on a polystyrene standard) of the resins (A2) determined by gel permeation chromatography is preferably 200 to 200,000 g / mol, in particular 1,000 to 20,000 g / mol.
  • Component (A2) are commercially available products or can be synthesized according to methods common in silicon chemistry, e.g. according to "Parsonage, J. R .; Kendrick, D.A. (Science of Materials and Polymers Group, University of Greenwich, London, UK SE18 6PF) Spec. Publ. - R. Soc. Chem. 166, 98-106, 1995 ", US-A 2,676,182 or EP-A 927,733.
  • the component (B) is preferably powdered, preferably hydrophobic, fillers.
  • component (B) examples include silica (silicas), titanium dioxide, alumina, metal soaps, quartz flour, PTFE powder, fatty acid amides such as ethylenebisstearamide, finely divided hydrophobic polyurethanes, with silica (silicic acids), titanium dioxide and aluminum oxide being preferred.
  • Component (B) preferably has a BET surface area of from 20 to 1000 m 2 / g, particularly preferably from 50 to 800 m 2 / g, in particular from 80 to 500 m 2 / g.
  • Component (B) preferably has a particle size of less than 10 ⁇ m, more preferably from 0.01 to 5 ⁇ m.
  • Component (B) preferably has an agglomerate size of less than 100 ⁇ m, more preferably of 0.1 to 10 ⁇ m.
  • component (B) Particularly preferred as component (B) are silicic acids, in particular those having a BET surface area of 50 to 800 m 2 / g. These silicas may be fumed or precipitated silicas. It is possible to use as component (B) both pretreated silicic acids, ie commercially available hydrophobic silicic acids, as well as hydrophilic silicic acids.
  • hydrophobic silicas which can be used according to the invention, a pyrogenic, hexamethyldisilazane-treated silica having a BET surface are of 140 m 2 / g (available commercially under the brand HDK ® H2000 from Wacker-Chemie GmbH, Germany) and a precipitated polydimethylsiloxane-treated silica having a BET surface area of 90 m 2 / g (commercially available under the name Sipernat® D10 from Degussa AG, Germany).
  • hydrophilic silicas can also be rendered hydrophobic in situ if this is advantageous for the desired activity of the antifoam formulation.
  • Procedure for Hydrophobization of silicas are widely known. In situ hydrophobing of the hydrophilic silica can be carried out, for example, by heating the silica dispersed in component (A) for several hours at temperatures of from 100 to 200 ° C. The reaction may be assisted by the addition of catalysts, such as KOH, and hydrophobing agents, such as short-chain OH-terminated polydimethylsiloxanes, silanes or silazanes. This treatment is also possible with the use of commercially available hydrophobic silicas.
  • Silicas in particular silicas modified with organosilicon compounds.
  • component (B) is essential in the selection of component (B) as a function of component (A) that the contact angle to component (A) is less than 40 °.
  • compositions according to the invention contain component (B) in amounts of preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 15 parts by weight, in particular 2 to 10 parts by weight, based in each case on 100 parts by weight of (A).
  • compositions according to the invention may contain all other substances, such as have hitherto been used in antifoam formulations, such as, for example, water-insoluble organic compounds (C).
  • water-insoluble in the context of the present invention, a solubility in water at 25 ° C and a pressure of the surrounding atmosphere, ie between 900 and 1100 hPa, to be understood by a maximum of 3 weight percent,
  • the optionally used component (C) are preferably water-insoluble organic compounds having a boiling point greater than 100 0 C at the pressure of the surrounding atmosphere, ie at 900 to 1100 hPa, in particular those selected from mineral oils, native oils, isoparaffins , Polyisobutylenes, from the Oxoalkoholsynthese, esters of low molecular weight synthetic carboxylic acids, fatty acid esters such as octyl stearate, dodecyl palmitate, fatty alcohols, ethers of low molecular weight alcohols, phthalates, esters of phosphoric acid and waxes.
  • the novel compositions contain water-insoluble organic compound (C) in amounts of preferably 0 to 1000 parts by weight, more preferably 0 to 100 parts by weight, based in each case on 100 parts by weight of the total weight of components (A) and (B).
  • the components used according to the invention may in each case be one type of such a component as well as a mixture of at least two types of a respective component.
  • compositions are particularly preferably those which contain component (A1), component (A2), component (B) and optionally component (C), the contact angle of component (A) to component (B) being measured by Water as ambient phase is less than 40 °.
  • the compositions according to the invention are very particularly preferably those which comprise 100 parts by weight of component (A1), 1 to 20 parts by weight of component (A2), 1 to 20 parts by weight of component (B) and, if appropriate
  • compositions according to the invention are those which consist of
  • compositions of the invention are preferably viscous clear to opaque colorless to brownish liquids.
  • compositions according to the invention have a viscosity of preferably 100 to 10 000 000 mPas, more preferably from 500 to 50 000 mPas, in particular from 1000 to 10 000 mPas, in each case at 25 ° C. If desired, the compositions according to the invention can be further processed into emulsions or powders.
  • compositions of the invention may be carried out by known methods, e.g. by mixing all components, e.g. using high shear forces in colloid mills, dissolvers or rotor-stator homogenizers.
  • the mixing process may be carried out at reduced pressure to prevent the mixing in of air, e.g. contained in highly dispersed fillers to prevent. Subsequently, if necessary, the in situ hydrophobing of the fillers can take place.
  • compositions according to the invention are to be further processed into emulsions, it is possible to use all emulsifiers which are known to the person skilled in the art for the preparation of silicone emulsions, such as e.g. anionic, cationic or nonionic emulsifiers.
  • Emulsifier mixtures are preferably used, it being necessary to contain at least one nonionic emulsifier, such as, for example, sorbitan fatty acid esters, ethoxylated sorbitan fatty acid esters, ethoxylated fatty acids, ethoxylated linear or branched alcohols having 10 to 20 carbon atoms and / or glycerol esters.
  • thickeners such as polyacrylic acid, polyacrylates, cellulose ethers, such as carboxymethylcellulose and hydroxyethylcellulose, natural gums, such as xanthan gum and polyurethanes, as well as preservatives and other conventional additives known to those skilled in the art may be added.
  • compositions according to the invention are preferably water.
  • compositions according to the invention may also be prepared in the form of emulsions in which the continuous phase is constituted by components (A) and (B) formed or formed by component (C). It can also be multiple emulsions.
  • composition according to the invention is emulsions
  • oil-in-water emulsions containing from 5 to 50% by weight of components (A) to (C), from 1 to 20% by weight of emulsifiers and thickeners and from 30 to 94% by weight of water is preferred.
  • compositions according to the invention can also be formulated into free-flowing powders. These are e.g. preferred for use in powdered detergents.
  • the preparation of these powders starting from the mixture of components (A), (B) and, if appropriate, (C) is carried out by methods known to the person skilled in the art, such as spray-drying or build-up granulation and additives known to the person skilled in the art.
  • the novel powders preferably contain 2 to 20% by weight of components (A) to (C).
  • carriers come e.g. Zeolite, sodium sulfate, cellulose derivatives, urea and sugar.
  • Further constituents of the powders according to the invention may e.g. Waxes or organic polymers, as they are e.g. in EP-A 887097 and EP-A 1060778 are described.
  • compositions according to the invention can be used everywhere where compositions based on organosilicon compounds have hitherto also been used. In particular, they can be used as defoamers.
  • Another object of the present invention are detergents and cleaners containing the compositions of the invention.
  • Another object of the present invention is a method for defoaming and / or foam prevention of media, characterized in that the composition according to the invention is mixed with the medium.
  • composition according to the invention to the foaming media can be carried out directly, mixed with suitable solvents, such as toluene, xylene, methyl ethyl ketone or t-butanol, as a powder or as an emulsion.
  • suitable solvents such as toluene, xylene, methyl ethyl ketone or t-butanol
  • the amount necessary to achieve the desired defoamer action depends, for example, on the type of medium, the temperature and the turbulence that occurs.
  • compositions according to the invention are preferably added in amounts of from 0.1 ppm by weight to 1% by weight, in particular in amounts of from 1 to 100 ppm by weight, to the foaming medium.
  • the inventive method is carried out at temperatures of preferably -10 to +150 0 C, more preferably 5 to 100 0 C, and the pressure of the surrounding atmosphere, that is about 900 to 1100 hPa performed.
  • the process according to the invention can also be carried out at higher or lower pressures, such as at 3000 to 4000 hPa or 1 to 10 hPa.
  • the antifoam compositions according to the invention can be used wherever disruptive foam is to be suppressed. This is the case, for example, in non-aqueous systems such as tar distillation or petroleum processing.
  • the compositions according to the invention are particularly suitable for controlling foam in aqueous surfactant systems, for use in detergents and cleaners and for controlling foam in sewage treatment plants.
  • the compositions according to the invention can be used in textile dyeing processes, in natural gas scrubbing, in polymer dispersions and for defoaming aqueous media obtained during pulp production.
  • compositions of the invention have the advantage that they are easy to handle as defoamers, and that they are distinguished by a high, long-lasting effectiveness in a wide variety of media at low levels. This is extremely beneficial both economically and ecologically.
  • the method according to the invention has the advantage that the selection of suitable combinations of (A) and (B) is unerring and simple to carry out. Elaborate performance tests on a variety of conceivable material combinations are not required. Thus, the process is very economical.
  • component (B) In a stainless steel cylinder with a diameter of 13 mm and a height of 40 mm 20 mm component (B) are filled and pressed with a pressure of 70 MPa with a polished stainless steel punch.
  • the thus prepared pressing (3) is placed horizontally in a glass vessel filled with water (phase 1).
  • a drop (phase 2) of the component (A) is then applied with a Pasteur pipette. If component (A) is heavier than water (1), the drop (2) is applied from the top to the top surface of the compact (3) ( Figure 1) if component (A) is lighter than water on the bottom Surface of the compact (Fig.2).
  • the angle ⁇ which the tangent formed at the three-phase point forms at the droplet / surrounding phase interface to the droplet / solid phase interface is measured with a goniometer. The process is repeated several times and the mean and scatter (standard deviation) are calculated.
  • the measurement of the contact angle of component (A) to component (B) takes place on a quartz glass surface, which was optionally modified analogously to component (B).
  • a quartz glass plate is placed horizontally in a glass vessel filled with water.
  • a drop of the component (A) is then applied with a Pasteur pipette. If component (A) is heavier than water, the drop is applied to the top surface from above, if component (A) is lighter than water on the bottom surface.
  • the angle ⁇ which the tangent formed at the three-phase point forms at the droplet / surrounding phase interface to the droplet / solid phase interface is measured with a goniometer. The process is repeated several times and the mean and scatter (standard deviation) are calculated.
  • the contact angles according to method 2 were determined on quartz glass plates, which were treated in exactly the same way as the silicas used.
  • phase 2 The contact angles of quartz glass / water as a measure of the hydrophobicity of the silica were determined in an analogous manner with a water drop (phase 2) and air as the surrounding phase (phase 1) (FIG. 3). Tests of defoamer effectiveness
  • Antifoam characteristic AKZ In a device according to DE-A 25 51 260 200 ml of a 4 wt .-% aqueous solution of a Natriumalkylsulfona- tes (Mersolat), the 10 mg of the examined defoamer (dissolved in 10 times the amount of Methyl ethyl ketone), foamed for 1 minute with two counter-rotating stirrers. Afterwards the foam decay is recorded. From the area of the foam height versus time plot, the anti-foam index is calculated. The lower this number, the more effective the defoamer.
  • the average foam height based on the foam height without antifoam is calculated after 2-3 minutes. The lower this value, the more effective the defoamer.
  • a silicone oil (Al-I) having a viscosity of 1000 mm 2 / s, which consists of methylphenylsiloxane and dimethylsiloxane units and terminated with trimethylsiloxy groups
  • a defoamer with a viscosity of 4800 mPas was obtained.
  • the composition thus obtained was now checked for the anti-foam characteristic AKZ, the Ruhr test and the test in the washing machine.
  • To measure the contact angle of a quartz glass sheet in the above-mentioned mixture of (Al-I) and (A2-1) and the cata- lyst is immersed and also heated to 150 0 C 4 Sunden. After cooling and draining (vertical storage for 24 hours) of the free siloxane, the glass is immersed in water and a Drop the mixture of (Al-I) and (A2-1) described above onto the surface to determine the contact angle.
  • Table 2 The results of these tests are summarized in Table 2.
  • a silicone oil (Al-2) of the formula Me 3 Si-O- [SiMeOCt-O-! 20-SiMe 3 (Oct is an octyl radical, Me is a methyl radical) having a viscosity of 221 mPas, 5 parts of a Room temperature solid silicone resin (A2-2) from trimethylsiloxy and SiÜ2 units in the molar ratio 0.61 / 1 having a weight average molecular weight of 5728 g / mol (based on polystyrene standard) and a content of Si-bonded hydroxyl groups of 0.8 wt.
  • a quartz glass plate with the above mixture of (Al-2) and (A2-2) and the catalyst is also heated to 150 0 C for 4 hours. After cooling and draining (vertical storage for 24 hours) of the free siloxane, the glass is immersed in water and a drop of the above-described mixture of (Al-2) and (A2-2) is added to the surface to determine the contact angle.
  • Table 2 The results of these tests are summarized in Table 2.
  • a quartz glass plate with the above-mentioned polysiloxane (Al-Vl) and the catalyst e- b defend 4 hours at 150 0 C is heated. After cooling and draining (vertical storage for 24 hours) of the free siloxane, the glass is immersed in water and a drop (Al-VI) is added to the surface to determine the contact angle.
  • A1-V2 polydimethylsiloxane having a viscosity of 350 mm 2 / s
  • A2-V2 solid at room temperature silicone resin
  • A2-V2 solid at room temperature silicone resin of trimethylsiloxy and SiC> 2 units in the molar ratio 0.61 / 1 with a weight-average Molar mass of 5728 g / mol (based on polystyrene standard) and a content of silicon bonded hydroxyl groups of 0.8 wt.%
  • B-V2 fumed silica
  • B-V2 fumed silica
  • a quartz glass disk is immersed in water and a drop of the mixture of Al and A2 is added to the surface to determine the contact angle.
  • compositions according to the invention have a superior activity.

Abstract

The invention relates to compositions containing at least one type of carrier oil and at least one type of particulate filler on the condition that a contact angle of the carrier oil and the filler which is measured with water used as an ambient phase is less than 40°. The use of said compositions for defoaming media and/or preventing foam formation therein is also disclosed.

Description

Organosiliciumverbindungen enthaltende ZusammensetzungenOrganosilicon compounds containing compositions
Die Erfindung betrifft Zusammensetzungen auf der Basis von Organosiliciumverbindungen und partikelförmigen Füllstoffen, die sich durch ausgewählte Kontaktwinkel auszeichnen, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung als Entschäumer.The invention relates to compositions based on organosilicon compounds and particulate fillers, which are characterized by selected contact angles, processes for their preparation and their use as defoamers.
In vielen flüssigen, insbesondere wässrigen Systemen, die als erwünschte oder auch unerwünschte Bestandteile oberflächenak- tive Verbindungen enthalten, können durch Schaumbildung Probleme auftreten, wenn diese Systeme in mehr oder weniger intensiven Kontakt mit gasförmigen Stoffen gebracht werden, beispielsweise beim Begasen von Abwässern, beim intensiven Rühren von Flüssigkeiten, bei Destillations-, Wasch- oder Färbeprozessen oder bei Abfüllvorgängen.In many liquid, especially aqueous systems which contain surface-active compounds as desired or even undesired constituents, foaming may cause problems if these systems are brought into more or less intensive contact with gaseous substances, for example when fumigating waste water, during intensive Stirring liquids, in distillation, washing or dyeing processes or in filling operations.
Die Bekämpfung dieses Schaumes kann auf mechanischem Wege oder durch den Zusatz von Entschäumern erfolgen. Dabei haben sich Entschäumer auf Siloxanbasis besonders bewährt. Entschäumer auf Basis von Siloxanen werden beispielsweise nach DE-AS 15 19 987 durch Erhitzen von hydrophiler Kieselsäure in Polydimethylsilo- xanen hergestellt. Durch Anwendung von basischen Katalysatoren kann die Wirksamkeit derartiger Entschäumer verbessert werden, wie etwa in DE-OS 17 69 940 offenbart. Eine Alternative ist die Verteilung von hydrophobierter Kieselsäure in einem Polydime- thylsiloxan, z.B. entsprechend DE-OS 29 25 722. Dabei ist es für die Wirksamkeit wesentlich, dass die Kieselsäure ausreichend hydrophobiert wurde und nicht mehr von Wasser benetzt wird, sondern nur von Wasser-Methanol-Mischungen, wenn diese mehr als 50% Methanol enthalten.The control of this foam can be done by mechanical means or by the addition of defoamers. Defoamers based on siloxanes have proven particularly useful. Defoamers based on siloxanes are prepared, for example, according to DE-AS 15 19 987 by heating hydrophilic silica into polydimethylsiloxanes. By using basic catalysts, the effectiveness of such defoamers can be improved, as disclosed for example in DE-OS 17 69 940. An alternative is the distribution of hydrophobized silica in a polydimethylsiloxane, e.g. according to DE-OS 29 25 722. It is essential for the effectiveness that the silica was sufficiently hydrophobed and is no longer wetted by water, but only of water-methanol mixtures, if they contain more than 50% methanol.
Die Notwendigkeit einer guten Hydrophobierung einer in Anti- schaummitteln eingesetzten Kieselsäure wird auch in EP-A 967252 betont. Die Bedeutung der Hydrophobie der Partikel für die Ent- schäumerwirkung wird von Kobayashi (J. Colloid Interface Sei., 156(2), 294-8 1993) sowie Marinova et al . (Langmuir, 18(9), 3399-3403 2002) beschrieben.The need for a good hydrophobization of a silica used in anti-foaming agents is also emphasized in EP-A 967252. The importance of the hydrophobicity of the particles for the development foaming action is described by Kobayashi (J. Colloid Interface Sci., 156 (2), 294-8, 1993) and Marinova et al. (Langmuir, 18 (9), 3399-3403, 2002).
Die bekannten Entschäumerformulierungen weisen jedoch in stark schäumenden tensidreichen Systemen nicht immer eine ausreichend lang anhaltende Wirksamkeit auf.However, the known defoamer formulations do not always have a sufficiently long-lasting effectiveness in strongly foaming surfactant-rich systems.
Gegenstand der Erfindung sind Zusammensetzungen enthaltend min- destens ein Trägeröl und mindestens einen partikelförmigenThe invention relates to compositions containing at least one carrier oil and at least one particulate
Füllstoff mit der Maßgabe, dass der Kontaktwinkel des Trägeröles zum Füllstoff gemessen mit Wasser als umgebender Phase kleiner als 40°, bevorzugt kleiner 30°, besonders bevorzugt kleiner 20°, insbesondere 5° bis 15°, ist.Filler with the proviso that the contact angle of the carrier oil to the filler measured with water as the surrounding phase is less than 40 °, preferably less than 30 °, more preferably less than 20 °, in particular 5 ° to 15 °.
Bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen um solche enthaltendPreferably, the compositions according to the invention are those containing
(A) mindestens eine Organosiliciumverbindung, ausgewählt aus (Al) Organopolysiloxanen aus Einheiten der Formel(A) at least one organosilicon compound selected from (Al) organopolysiloxanes of units of the formula
Ra(R1O)bSiO(4-a-b)/2 (I),R a (R 1 O) b SiO ( 4-ab) / 2 (I),
worinwherein
R gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom oder einen einwertigen, gegebenenfalls substituierten, SiC- gebundenen Kohlenwasserstoffrest bedeutet,R may be the same or different and is hydrogen or a monovalent, optionally substituted, SiC-bonded hydrocarbon radical,
R1 gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom oder einen einwertigen, gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest bedeutet, a 0, 1, 2 oder 3 ist, b 0, 1, 2 oder 3 ist, mit der Maßgabe, dass die Summe a+b<_3 ist und in mindestens 50 % aller Einheiten der Formel (I) in der Organosiliciumverbin- dung (Al) die Summe a+b gleich 2 ist,R 1 may be the same or different and is hydrogen or a monovalent, optionally substituted hydrocarbon radical, a is 0, 1, 2 or 3, b is 0, 1, 2 or 3, with the proviso that the sum is a + b <_3 and in at least 50% of all units of the formula (I) in the organosilicon compound (A1) the sum a + b is equal to 2,
undand
(A2) Organopolysiloxanharzen aus Einheiten der Formel(A2) Organopolysiloxane resins from units of the formula
R2 c(R3O)dSiO(4-c-d)/2 :n)R 2 c (R 3 O) d SiO (4-cd) / 2: n)
worinwherein
R2 gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom oder einen einwertigen, gegebenenfalls substituierten, SiC-gebunde- nen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, R3 gleich oder verschieden sein kann und ein Wasserstoffatom oder einen einwertigen, gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest bedeutet, c 0, 1, 2 oder 3 ist und d 0, 1, 2 oder 3 ist, mit der Maßgabe, dass die Summe c+d<_3 ist und in weniger als 50R 2 may be identical or different and is hydrogen atom or a monovalent, optionally substituted, SiC-bonded hydrocarbon radical, R 3 may be identical or different and represents a hydrogen atom or a monovalent, optionally substituted hydrocarbon radical, c 0, 1, 2 or 3 and d is 0, 1, 2 or 3, with the proviso that the sum is c + d <_3 and less than 50
% aller Einheiten der Formel (II) im Organopolysiloxanharz (A2) die Summe c+d gleich 2 ist, wobei Komponente (A) eine Viskosität bei 25°C von 5 bis% of all units of the formula (II) in the organopolysiloxane resin (A2) the sum c + d is 2, wherein component (A) has a viscosity at 25 ° C of 5 to
5 000 000 mm2/s, bevorzugt 50 bis 50000 mm2/s, aufweist, sowie5,000,000 mm 2 / s, preferably 50 to 50,000 mm 2 / s, as well as
(B) mindestens einen partikelförmigen Füllstoff,(B) at least one particulate filler,
mit der Maßgabe, dass der Kontaktwinkel der Komponente (A) zur Komponente (B) gemessen mit Wasser als umgebender Phase kleiner als 40° ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sollen von dem Begriff Or- ganopolysiloxane sowohl polymere, oligomere wie auch dimere Si- loxane mitumfasst werden.with the proviso that the contact angle of component (A) to component (B) measured with water as the surrounding phase is less than 40 °. In the context of the present invention, the term organopolysiloxanes is intended to encompass both polymeric, oligomeric and dimeric siloxanes.
Die Kontaktwinkelbestimmung ist bereits bekannt. Dabei wird der Kontaktwinkel θ einer fluiden Phase (2) auf einer festen Phase (3) mit einer zweiten fluiden Phase (1) als umgebender Phase gemessen (siehe Fig. 1 und Fig. 2) . Hierzu sei z.B. auf „Wetta- bility" edited by John C. Berg, Surfactant Series Band 49; Mar- cell Dekker Inc. 1993 ISBN 0-8247-9046-4, Kapitel 5 T. D. Blake: „Dynamic Contact Angels and Wetting Kinetics" insbesondere auf S. 252 1. Absatz und Abbildung Ib verwiesen.The contact angle determination is already known. In this case, the contact angle θ of a fluid phase (2) on a solid phase (3) with a second fluid phase (1) as the surrounding phase is measured (see FIGS. 1 and 2). For this purpose, see e.g. on "Wettability" edited by John C. Berg, Surfactant Series Volume 49, Marcell Dekker Inc. 1993 ISBN 0-8247-9046-4, Chapter 5 TD Blake: "Dynamic Contact Angels and Wetting Kinetics" especially on S 252 First paragraph and Figure Ib referenced.
Bevorzugt wird der Kontaktwinkel von Komponente (A) zu Kompo- nente (B), also der Winkel, den ein Tropfen der Komponente (A) auf der Oberfläche der Komponente (B) mit Wasser als umgebende Phase bildet, anhand von Pressungen bestimmt (Methode 1) . Dazu wird ein Edelstahlzylinder mit Komponente (B) gefüllt und mit einem Druck von mindestens 10 MPa, bevorzugt 50 bis 100 MPa, mit einem polierten Edelstahlstempel gepresst. Der so hergestellte tablettenförmige Pressung wird horizontal in ein mit Wasser gefülltes Gefäß gegeben. Auf einer horizontalen Oberfläche des Presslings wird dann ein Tropfen der Komponente (A) aufgebracht. Wenn Komponente (A) schwerer als Wasser ist, wird der Tropfen von oben auf die obere Fläche des Presslings aufgebracht (Fig. 1), wenn Komponente (A) leichter als Wasser ist, auf der unteren Fläche des Presslings (Fig. 2) . Der Winkel, den die am Dreiphasenpunkt angelegte Tangente an der Grenzfläche Tropfen/umgebende Phase zur Grenzfläche Tropfen/feste Phase bildet, wird in geeigneter Weise, insbesondere mit einem Goniometer, gemessen. Die Messung des Kontaktwinkels von Komponente (A) zu Komponente (B) kann auch dadurch erfolgen, dass ein Tropfen der Komponente (A) auf eine chemisch mit Komponente (B) identische Oberfläche aufgebracht wird. Z.B. kann bei Verwendung von hochdisperser Kieselsäure (SiÜ2) als Komponente (B) eine Quarzglasoberfläche verwendet werden. Wenn die Oberfläche dieser Kieselsäure modifiziert wurde, ist die Messung an einer ebenso modifizierten Quarzglasoberfläche durchzuführen (Methode 2).Preferably, the contact angle of component (A) to component (B), ie the angle which a drop of component (A) forms on the surface of component (B) with water as the surrounding phase, is determined by means of pressing (Method 1) . For this purpose, a stainless steel cylinder with component (B) is filled and pressed with a pressure of at least 10 MPa, preferably 50 to 100 MPa, with a polished stainless steel punch. The tablet-shaped pressure thus produced is placed horizontally in a vessel filled with water. On a horizontal surface of the compact then a drop of the component (A) is applied. If component (A) is heavier than water, the droplet is applied from the top to the top surface of the compact (Figure 1) when component (A) is lighter than water on the bottom surface of the compact (Figure 2). The angle which the tangent formed at the three-phase point forms at the droplet / surrounding phase interface to the droplet / solid phase interface is measured in a suitable manner, in particular with a goniometer. The measurement of the contact angle of component (A) to component (B) can also be effected by applying a drop of component (A) to a surface which is chemically identical to component (B). For example, when using highly dispersed silicic acid (SiO 2) as the component (B), a quartz glass surface can be used. If the surface of this silica has been modified, the measurement should be carried out on an equally modified quartz glass surface (Method 2).
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten als Komponente (A) bevorzugt eine Mischung aus Siloxanen (Al) und (A2), wobei jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile (Al), besonders bevorzugt 0,1 bis 100 Gewichtsteile, insbesondere 1 bis 20 Gewichtsteile, (A2) verwendet werden.The compositions of the invention contain as component (A) preferably a mixture of siloxanes (Al) and (A2), wherein in each case based on 100 parts by weight of (Al), more preferably 0.1 to 100 parts by weight, especially 1 to 20 parts by weight, (A2) be used.
Beispiele für Rest R sind Wasserstoffatom, Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, n-Butyl-, iso-Butyl-, tert . -Butyl-, n-Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert.-Pen- tylrest, Hexylreste, wie der n-Hexylrest, Heptylreste, wie der n-Heptylrest, Octylreste, wie der n-Octylrest, der iso-Octyl- rest und wie der 2, 2, 4-Trimethylpentylrest, Nonylreste, wie der n-Nonylrest, Decylreste, wie der n-Decylrest, Dodecylreste, wie der n-Dodecylrest ; Alkenylreste, wie der Vinyl- und der Allyl- rest; Cycloalkylreste, wie Norbornyl-, Cyclopentyl-, Cyclohe- xyl-, Cycloheptylreste und Methylcyclohexylreste; Arylreste, wie der Phenyl- und der Naphthylrest ; Alkarylreste, wie o-, m-, p-Tolylreste, Xylylreste und Ethylphenylreste; Aralkylreste, wie der Benzylrest, der CC- und der ß-Phenylethylrest und der 2- propenylphenylrest .Examples of radical R are hydrogen atom, alkyl radicals, such as the methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert. Butyl, n-pentyl, isopentyl, neo-pentyl, tert-pentyl radical, hexyl radicals, such as the n-hexyl radical, heptyl radicals, such as the n-heptyl radical, octyl radicals, such as the n-octyl radical, the iso-octyl radical and the 2, 2, 4-trimethylpentyl radical, nonyl radicals, such as the n-nonyl radical, decyl radicals, such as the n-decyl radical, dodecyl radicals, such as the n-dodecyl radical; Alkenyl radicals, such as the vinyl and allyl radicals; Cycloalkyl radicals, such as norbornyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl radicals and methylcyclohexyl radicals; Aryl radicals, such as the phenyl and the naphthyl radical; Alkaryl radicals, such as o-, m-, p-tolyl radicals, xylyl radicals and ethylphenyl radicals; Aralkyl radicals, such as the benzyl radical, the CC and the ß-phenylethyl radical and the 2-propenylphenylrest.
Vorzugsweise haben weniger als 5 %, insbesondere weniger als 1 %, aller Reste R in den Organopolysiloxanen (A) die Bedeutung von Wasserstoffatom. Beispiele für substituierte Reste R sind 3, 3, 3-Trifluor-n-pro- pylrest, Cyanoethyl-, Glycidoxypropyl-, Polyalkylenglycolpro- pyl-, Aminopropyl-, Aminoethylaminopropyl-, Methacryloxypropyl- reste.Preferably, less than 5%, in particular less than 1%, of all radicals R in the organopolysiloxanes (A) have the meaning of hydrogen atom. Examples of substituted radicals R are 3,3,3-trifluoro-n-propyl radical, cyanoethyl, glycidoxypropyl, polyalkylene glycol propyl, aminopropyl, aminoethylaminopropyl, methacryloxypropyl radicals.
Bevorzugt handelt es sich bei Rest R um Wasserstoffatom oder gegebenenfalls mit Halogenatomen, Hydroxylgruppen, Polyether- gruppen, Mercaptogruppen, Acrylatgruppen, Methacrylatgruppen, Epoxygruppen, Cyanogruppen, Aminogruppen substituierte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um Alkylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, Cyclo- alkylgruppen mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen, um Phenylgruppen oder um Alkylarylgruppen, wie z.B. 2-Phenylpropylgruppen, ins- besondere um Methyl-, Ethyl-, Octyl-, Phenyl-, 2-Phenylpropyl- gruppen .Radical R is preferably hydrogen or optionally halogen atoms, hydroxyl groups, polyether groups, mercapto groups, acrylate groups, methacrylate groups, epoxy groups, cyano groups, amino groups substituted hydrocarbon radicals having 1 to 30 carbon atoms, particularly preferably alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, cyclo - alkyl groups having 5 to 10 carbon atoms, phenyl groups or alkylaryl groups, such as 2-phenylpropyl groups, in particular methyl, ethyl, octyl, phenyl, 2-phenylpropyl groups.
Beispiele für Rest R1 sind die als Rest R genannten Reste.Examples of radical R 1 are the radicals mentioned as radical R.
Bevorzugt handelt es sich bei Rest R1 um Wasserstoffatom oder gegebenenfalls mit Halogenatomen, Hydroxylgruppen, Polyether- gruppen, Mercaptogruppen, Acrylatgruppen, Methacrylatgruppen, Epoxygruppen, Cyanogruppen, Aminogruppen substituierte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, besonders be- vorzugt um Wasserstoffatom oder Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere um Methyl- oder Ethylres- te.Radicals R 1 are preferably hydrogen atoms or hydrocarbon radicals optionally substituted by halogen atoms, hydroxyl groups, polyether groups, mercapto groups, acrylate groups, methacrylate groups, epoxy groups, cyano groups, amino groups having from 1 to 30 carbon atoms, more preferably hydrogen or hydrocarbon radicals of 1 to 4 carbon atoms, in particular methyl or ethylres- te.
Bevorzugt ist b gleich 0 oder 1, besonders bevorzugt 0.B is preferably 0 or 1, more preferably 0.
Bei Komponente (Al) handelt es sich bevorzugt um verzweigte o- der lineare Organopolysiloxane . Bevorzugt handelt es sich bei der erfindungsgemäß eingesetzten Komponente (Al) um im Wesentlichen lineare Organopolysiloxane der FormelComponent (A1) is preferably branched or linear organopolysiloxanes. The component (A1) used according to the invention is preferably essentially linear organopolysiloxane of the formula
R3Si- (0-SiR2) nO-SiR3 (IV),R 3 is Si (O-SiR 2 ) n O-SiR 3 (IV),
wobei Reste R eine der oben genannten Bedeutungen haben und Index n, der den Polymerisationsgrad des Polysiloxans (IV) und damit die Viskosität bestimmt, im Bereich von 1 bis 10 000, be- vorzugt im Bereich von 2 bis 1000, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 200, liegt.wherein radicals R have one of the abovementioned meanings and index n, which determines the degree of polymerization of the polysiloxane (IV) and thus the viscosity, in the range from 1 to 10,000, preferably in the range of 2 to 1000, particularly preferably in the range of 10 to 200, lies.
Obwohl in Formel (IV) nicht angegeben, können diese Organopolysiloxane bis zu 10 Molprozent, bezogen auf die Summe aller Si- loxaneinheiten, andere Siloxaneinheiten, wie SiO3/2- und Siθ4/2~ Einheiten, enthalten.Although not indicated in formula (IV), these organopolysiloxanes can be up to 10 mole percent based on the total of all siloxane units, other siloxane units, such as SiO 3/2 and SiO 4/2 ~ units containing.
Die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingesetzten Or- ganosiliciumverbindungen (Al) haben eine Viskosität von bevor- zugt 5 bis 5 000 000 mPas, besonders bevorzugt von 50 bisThe organosilicon compounds (Al) used in the compositions according to the invention have a viscosity of preferably from 5 to 5,000,000 mPas, more preferably from 50 to
50 000 mPas, insbesondere von 200 bis 15 000 mPas, jeweils gemessen bei 25°C.50,000 mPas, in particular from 200 to 15,000 mPas, each measured at 25 ° C.
Die Herstellung der Organosiliciumverbindungen (Al) kann nach beliebigen, in der siliciumorganischen Chemie bisher bekannten Methoden erfolgen, wie z.B. durch Cohydrolyse der entsprechenden Silane. Derartige Verfahren sind dem Fachmann bekannt.The organosilicon compounds (Al) may be prepared by any method heretofore known in organosilicon chemistry, e.g. by cohydrolysis of the corresponding silanes. Such methods are known to the person skilled in the art.
Insbesondere Organopolysiloxane mit Alkylgruppen, die mehr als ein Kohlenstoffatom enthalten, oder mit Aralkylgruppen werden bekanntermaßen vorzugsweise durch Hydrosilylierungsreaktion der entsprechenden Si-gebundenen Wasserstoff enthaltenden Organosiliciumverbindungen mit Olefinen hergestellt. Bei der Hydrosily- lierung werden Organosiliciumverbindungen mit Si-gebundenem Wasserstoff (1) mit den entsprechenden aliphatisch ungesättigten Verbindungen (2), wie z.B. Ethylen, Propylen, 1-Hexen, 1- Octen, 1-Dodecen, 1-Hexadecen und 1-Octadecen, in Gegenwart von die Anlagerung von Si-gebundenem Wasserstoff an aliphatische Mehrfachbindung (Hydrosilylierung) fördernden Katalysatoren (3), wie z.B. Metalle aus der Gruppe der Platinmetalle oder um Verbindungen oder Komplexe aus der Gruppe der Platinmetalle, nach bekannten Verfahren umgesetzt.In particular, organopolysiloxanes having alkyl groups containing more than one carbon atom or having aralkyl groups are known to be preferably prepared by hydrosilylation reaction of the corresponding Si-bonded hydrogen-containing organosilicon compounds with olefins. In the hydrosilylation lierungs be organosilicon compounds with Si-bonded hydrogen (1) with the corresponding aliphatically unsaturated compounds (2), such as ethylene, propylene, 1-hexene, 1-octene, 1-dodecene, 1-hexadecene and 1-octadecene, in the presence of the addition of Si-bonded hydrogen to aliphatic multiple bond (hydrosilylation) promoting catalysts (3), such as metals from the group of platinum metals or compounds or complexes of the group of platinum metals, reacted by known methods.
Beispiele für Rest R2 in Komponente (A2) sind die für Rest R angegebenen Reste.Examples of radical R 2 in component (A2) are the radicals specified for radical R.
Bevorzugt handelt es sich bei Rest R2 um gegebenenfalls mit Ha- logenatomen, Hydroxylgruppen, Polyethergruppen, Mercaptogrup- pen, Acrylatgruppen, Methacrylatgruppen, Epoxygruppen, Cyano- gruppen, Aminogruppen substituierte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere um den Methylrest.Radical R 2 is preferably hydrocarbon radicals having 1 to 30 carbon atoms, optionally substituted by halogen atoms, hydroxyl groups, polyether groups, mercapto groups, acrylate groups, methacrylate groups, epoxy groups, cyano groups, amino groups, particularly preferably hydrocarbon radicals having 1 to 6 Carbon atoms, in particular the methyl radical.
Beispiele für Rest R3 sind die für den Rest R1 angegebenen Reste.Examples of radical R 3 are the radicals indicated for the radical R 1 .
Bevorzugt handelt es sich bei Rest R3 um Wasserstoffatom oder um Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere um Wasserstoffatom, Methyl- oder Ethylreste.Radical R 3 is preferably hydrogen or hydrocarbon radicals having 1 to 4 carbon atoms, in particular hydrogen, methyl or ethyl radicals.
Bevorzugt ist der Wert für c gleich 3 oder 0.Preferably, the value of c is 3 or 0.
Bevorzugt ist der Wert für d gleich 0 oder 1. Bei der erfindungsgemäß gegebenenfalls eingesetzten Komponente (A2) handelt es sich bevorzugt um Siliconharze, bei denen in weniger als 30 %, besonders bevorzugt in weniger als 5 %, aller Einheiten der Formel (II) im Harz die Summe c+d gleich 2 ist.Preferably, the value of d is 0 or 1. The optionally used component (A2) according to the invention is preferably silicone resins in which less than 30%, particularly preferably less than 5%, of all units of the formula (II) in the resin have the sum c + d equal to 2.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei Komponente (A2) um Or- ganopolysiloxanharze, die im Wesentlichen aus R23Si0i/2 (M) - und SiO4/2 (Q) -Einheiten bestehen mit R2 gleich der obengenannten Bedeutung; diese Harze werden auch als MQ-Harze bezeichnet. Das molare Verhältnis von M- zu Q-Einheiten liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 2,0, besonders bevorzugt im Bereich von 0,6 bis 1,0. Diese Siliconharze können außerdem bis zu 10 Gew.-% freie Hydroxy- oder Alkoxygruppen enthalten.Particularly preferably, component (A2) to ganopolysiloxanharze OR, consisting essentially of R 2 3Si0i / 2 (M) - and SiO 4/2 (Q) units where R 2 is as defined above; these resins are also referred to as MQ resins. The molar ratio of M to Q units is preferably in the range of 0.5 to 2.0, more preferably in the range of 0.6 to 1.0. These silicone resins may also contain up to 10% by weight of free hydroxy or alkoxy groups.
Vorzugsweise haben diese Organopolysiloxanharze (A2) bei 25°C eine Viskosität größer 1000 mPas oder sind Feststoffe. Das mit Gelpermeationschromatografie bestimmte gewichtsmittlere Molekulargewicht (bezogen auf einen Polystyrolstandard) der Harze (A2) beträgt vorzugsweise 200 bis 200 000 g/mol, insbesondere 1000 bis 20 000 g/mol.Preferably, these Organopolysiloxanharze (A2) at 25 ° C have a viscosity greater than 1000 mPas or are solids. The weight-average molecular weight (based on a polystyrene standard) of the resins (A2) determined by gel permeation chromatography is preferably 200 to 200,000 g / mol, in particular 1,000 to 20,000 g / mol.
Komponente (A2) sind handelsübliche Produkte bzw. können nach in der Siliciumchemie gängigen Verfahren z.B. entsprechend „Parsonage, J. R.; Kendrick, D. A. (Science of Materials and Polymers Group, University of Greenwich, London, UK SE18 6PF) Spec. Publ. - R. Soc. Chem. 166, 98-106, 1995", US-A 2,676,182 oder EP-A 927 733 hergestellt werden.Component (A2) are commercially available products or can be synthesized according to methods common in silicon chemistry, e.g. according to "Parsonage, J. R .; Kendrick, D.A. (Science of Materials and Polymers Group, University of Greenwich, London, UK SE18 6PF) Spec. Publ. - R. Soc. Chem. 166, 98-106, 1995 ", US-A 2,676,182 or EP-A 927,733.
Bei der Komponente (B) handelt es sich bevorzugt um pulverför- mige, vorzugsweise hydrophobe, Füllstoffe.The component (B) is preferably powdered, preferably hydrophobic, fillers.
Beispiele für die Komponente (B) sind Siliciumdioxid (Kieselsäuren) , Titandioxid, Aluminiumoxid, Metallseifen, Quarzmehl, PTFE-Pulver, Fettsäureamide z.B. Ethylenbisstearamid, fein verteilte hydrophobe Polyurethane, wobei Siliciumdioxid (Kieselsäuren) , Titandioxid und Aluminiumoxid bevorzugt sind.Examples of component (B) are silica (silicas), titanium dioxide, alumina, metal soaps, quartz flour, PTFE powder, fatty acid amides such as ethylenebisstearamide, finely divided hydrophobic polyurethanes, with silica (silicic acids), titanium dioxide and aluminum oxide being preferred.
Vorzugsweise weist Komponente (B) eine BET-Oberflache von 20 bis 1000 m2/g, besonders bevorzugt von 50 bis 800 m2/g, insbesondere von 80 bis 500 m2/g, auf.Component (B) preferably has a BET surface area of from 20 to 1000 m 2 / g, particularly preferably from 50 to 800 m 2 / g, in particular from 80 to 500 m 2 / g.
Vorzugsweise weist Komponente (B) eine Partikelgröße von weni- ger als 10 μm, besonders bevorzugt von 0,01 bis 5 μm, auf.Component (B) preferably has a particle size of less than 10 μm, more preferably from 0.01 to 5 μm.
Vorzugsweise weist Komponente (B) eine Agglomeratgröße von weniger als 100 μm, besonders bevorzugt von 0,1 bis 10 μm, auf.Component (B) preferably has an agglomerate size of less than 100 μm, more preferably of 0.1 to 10 μm.
Besonders bevorzugt als Komponente (B) sind Kieselsäuren, insbesondere solche mit einer BET-Oberflache von 50 bis 800 m2/g. Diese Kieselsäuren können pyrogene oder gefällte Kieselsäuren sein. Es sind als Komponente (B) sowohl vorbehandelte Kieselsäuren einsetzbar, also handelsübliche hydrophobe Kieselsäuren, als auch hydrophile Kieselsäuren. Beispiele für handelsübliche hydrophobe Kieselsäuren, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, sind eine pyrogene mit Hexamethyldisilazane behandelte Kieselsäure mit einer BET-Oberflache von 140 m2/g (käuflich erhältlich unter der Marke HDK® H2000 bei der Wacker-Chemie GmbH, Deutschland) und eine gefällte mit Polydimethlsiloxan behandelte Kieselsäure mit einer BET-Oberflache von 90 m2/g (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung Sipernat® DlO bei der Degussa AG, Deutschland) .Particularly preferred as component (B) are silicic acids, in particular those having a BET surface area of 50 to 800 m 2 / g. These silicas may be fumed or precipitated silicas. It is possible to use as component (B) both pretreated silicic acids, ie commercially available hydrophobic silicic acids, as well as hydrophilic silicic acids. Examples of commercially available hydrophobic silicas which can be used according to the invention, a pyrogenic, hexamethyldisilazane-treated silica having a BET surface are of 140 m 2 / g (available commercially under the brand HDK ® H2000 from Wacker-Chemie GmbH, Germany) and a precipitated polydimethylsiloxane-treated silica having a BET surface area of 90 m 2 / g (commercially available under the name Sipernat® D10 from Degussa AG, Germany).
Falls als Komponente (B) hydrophobe Kieselsäuren eingesetzt werden sollen, können hydrophile Kieselsäuren auch in situ hydrophobiert werden, wenn das für die gewünschte Wirksamkeit der Entschäumerformulierung vorteilhaft ist. Verfahren zur Hydrophobierung von Kieselsäuren sind vielfach bekannt. Die in situ Hydrophobierung der hydrophilen Kieselsäure kann dabei z.B. durch mehrstündiges Erhitzen der in der Komponente (A) dispergierten Kieselsäure auf Temperaturen von 100 bis 2000C erfolgen. Dabei kann die Reaktion durch den Zusatz von Katalysatoren, wie KOH, und von Hydrophobiermitteln, wie kurzkettigen OH-terminierten Polydimethylsiloxanen, Silanen oder Silazanen unterstützt werden. Diese Behandlung ist auch beim Einsatz von handelsüblichen hydrophoben Kieselsäuren möglich.If hydrophobic silicas are to be used as component (B), hydrophilic silicas can also be rendered hydrophobic in situ if this is advantageous for the desired activity of the antifoam formulation. Procedure for Hydrophobization of silicas are widely known. In situ hydrophobing of the hydrophilic silica can be carried out, for example, by heating the silica dispersed in component (A) for several hours at temperatures of from 100 to 200 ° C. The reaction may be assisted by the addition of catalysts, such as KOH, and hydrophobing agents, such as short-chain OH-terminated polydimethylsiloxanes, silanes or silazanes. This treatment is also possible with the use of commercially available hydrophobic silicas.
Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung einer Kombination von in situ hydrophobierten Kieselsäuren mit handelsüblichen hydrophoben Kieselsäuren.Another possibility is the use of a combination of in situ hydrophobicized silicas with commercially available hydrophobic silicas.
Bevorzugt werden als Kieselsäure (B) oberflächenmodifiziertePreference is given to surface-modified silicic acid (B)
Kieselsäuren, insbesondere mit Organosiliciumverbindungen modifizierte Kieselsäuren, eingesetzt.Silicas, in particular silicas modified with organosilicon compounds.
Wesentlich bei der Auswahl der Komponente (B) in Abhängigkeit von der Komponente (A) ist jedoch, dass der Kontaktwinkel zu Komponente (A) kleiner als 40° ist.However, it is essential in the selection of component (B) as a function of component (A) that the contact angle to component (A) is less than 40 °.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten Komponente (B) in Mengen von bevorzugt 0,1 bis 30 Gewichtsteilen, beson- ders bevorzugt 1 bis 15 Gewichtsteilen, insbesondere 2 bis 10 Gewichtsteilen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile (A).The compositions according to the invention contain component (B) in amounts of preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 15 parts by weight, in particular 2 to 10 parts by weight, based in each case on 100 parts by weight of (A).
Außer den Komponenten (A) und (B) können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen alle weiteren Stoffe enthalten, wie sie auch bisher in Entschäumerformulierungen verwendet worden sind, wie z.B. wasserunlösliche organische Verbindungen (C). Unter dem Begriff „wasserunlöslich" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Loslichkeit in Wasser bei 25°C und einem Druck der umgebenden Atmosphäre, also zwischen 900 und 1100 hPa, von maximal 3 Gewichtsprozent verstanden werden,In addition to the components (A) and (B), the compositions according to the invention may contain all other substances, such as have hitherto been used in antifoam formulations, such as, for example, water-insoluble organic compounds (C). The term "water-insoluble" in the context of the present invention, a solubility in water at 25 ° C and a pressure of the surrounding atmosphere, ie between 900 and 1100 hPa, to be understood by a maximum of 3 weight percent,
Bei der gegebenenfalls eingesetzten Komponente (C) handelt es sich vorzugsweise um wasserunlösliche organische Verbindungen mit einem Siedepunkt großer als 1000C bei dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also bei 900 bis 1100 hPa, insbesondere um solche, ausgewählt aus Mineralölen, nativen Ölen, Isoparaffinen, Polyisobutylenen, Ruckstanden aus der Oxoalkoholsynthese, Estern niedermolekularer synthetischer Carbonsauren, Fettsaure- estern, wie z.B. Octylstearat, Dodecylpalmitat, Fettalkoholen, Ethern niedermolekularer Alkohole, Phthalaten, Estern der Phos- phorsaure und Wachsen.The optionally used component (C) are preferably water-insoluble organic compounds having a boiling point greater than 100 0 C at the pressure of the surrounding atmosphere, ie at 900 to 1100 hPa, in particular those selected from mineral oils, native oils, isoparaffins , Polyisobutylenes, from the Oxoalkoholsynthese, esters of low molecular weight synthetic carboxylic acids, fatty acid esters such as octyl stearate, dodecyl palmitate, fatty alcohols, ethers of low molecular weight alcohols, phthalates, esters of phosphoric acid and waxes.
Die erfindungsgemaßen Zusammensetzungen enthalten wasserunlösliche organische Verbindung (C) in Mengen von bevorzugt 0 bis 1000 Gewichtsteilen, besonders bevorzugt 0 bis 100 Gewichtstei- len, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile des Gesamtgewichts der Komponenten (A) und (B) .The novel compositions contain water-insoluble organic compound (C) in amounts of preferably 0 to 1000 parts by weight, more preferably 0 to 100 parts by weight, based in each case on 100 parts by weight of the total weight of components (A) and (B).
Bei den erfindungsgemaß eingesetzten Komponenten kann es sich jeweils um eine Art einer solchen Komponente wie auch um ein Gemisch aus mindestens zwei Arten einer jeweiligen Komponente handeln .The components used according to the invention may in each case be one type of such a component as well as a mixture of at least two types of a respective component.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemaßen Zusammensetzungen um solche, die Komponente (Al), Komponente (A2), Komponente (B) und gegebenenfalls Komponente (C) enthalten, wobei der Kontaktwinkel der Komponente (A) zur Komponente (B) gemessen mit Wasser als umgebender Phase kleiner als 40° ist. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen um solche, die 100 Gewichtsteile Komponente (Al), 1 bis 20 Gewichtsteile Komponente (A2), 1 bis 20 Gewichtsteile Komponente (B) und gegebenenfallsThe novel compositions are particularly preferably those which contain component (A1), component (A2), component (B) and optionally component (C), the contact angle of component (A) to component (B) being measured by Water as ambient phase is less than 40 °. The compositions according to the invention are very particularly preferably those which comprise 100 parts by weight of component (A1), 1 to 20 parts by weight of component (A2), 1 to 20 parts by weight of component (B) and, if appropriate
0 bis 1000 Gewichtsteile wasserunlösliche organische Verbindung (C) enthalten, wobei der Kontaktwinkel der Komponente (A) zur Komponente (B) gemessen mit Wasser als umgebender Phase kleiner als 40° ist.0 to 1000 parts by weight of water-insoluble organic compound (C), wherein the contact angle of the component (A) to the component (B) measured with water as the surrounding phase is less than 40 °.
Insbesondere handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Zusam- mensetzungen um solche, die ausIn particular, the compositions according to the invention are those which consist of
100 Gewichtsteile Komponente (Al),100 parts by weight of component (Al),
1 bis 20 Gewichtsteile Komponente (A2),1 to 20 parts by weight of component (A2),
1 bis 20 Gewichtsteile hochdisperser Kieselsäure als Komponente1 to 20 parts by weight of highly dispersed silicic acid as a component
(B) und gegebenenfalls(B) and optionally
(C) wasserunlöslicher organischer Verbindung bestehen, wobei der Kontaktwinkel der Komponente (A) zur Komponente (B) gemessen mit Wasser als umgebender Phase kleiner als 30° ist.(C) water-insoluble organic compound, wherein the contact angle of the component (A) to the component (B) measured with water as the surrounding phase is less than 30 °.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind bevorzugt viskose klare bis opake farblose bis bräunliche Flüssigkeiten.The compositions of the invention are preferably viscous clear to opaque colorless to brownish liquids.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben eine Viskosität von vorzugsweise 100 bis 10 000 000 mPas, besonders bevorzugt von 500 bis 50 000 mPas, insbesondere von 1 000 bis 10 000 mPas, jeweils bei 25°C. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können - falls erwünscht - zu Emulsionen oder Pulver weiterverarbeitet werden.The compositions according to the invention have a viscosity of preferably 100 to 10 000 000 mPas, more preferably from 500 to 50 000 mPas, in particular from 1000 to 10 000 mPas, in each case at 25 ° C. If desired, the compositions according to the invention can be further processed into emulsions or powders.
Das Herstellen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kann nach bekannten Verfahren, wie z.B. durch Mischen aller Komponenten erfolgen, wie z.B. unter Anwendung von hohen Scherkräften in Kolloidmühlen, Dissolvern oder Rotor-Stator-Homogenisatoren. Dabei kann der Mischvorgang bei reduziertem Druck erfolgen, um das Einmischen von Luft, welche z.B. in hochdispersen Füllstoffen enthalten ist, zu verhindern. Im Anschluss kann bei Bedarf die in situ Hydrophobierung der Füllstoffe erfolgen.The preparation of the compositions of the invention may be carried out by known methods, e.g. by mixing all components, e.g. using high shear forces in colloid mills, dissolvers or rotor-stator homogenizers. The mixing process may be carried out at reduced pressure to prevent the mixing in of air, e.g. contained in highly dispersed fillers to prevent. Subsequently, if necessary, the in situ hydrophobing of the fillers can take place.
Falls die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zu Emulsionen weiterverarbeitet werden sollen, können alle Emulgatoren einge- setzt werden, die dem Fachmann zur Herstellung von Siliconemulsionen bekannt sind, wie z.B. anionische, kationische oder nichtionogene Emulgatoren. Bevorzugt werden Emulgatormischungen eingesetzt, wobei mindestens ein nichtionogener Emulgator, wie beispielsweise Sorbitanfettsäureestern, ethoxylierten Sorbitan- fettsäureestern, ethoxylierten Fettsäuren, ethoxylierten linearen oder verzweigten Alkoholen mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und/oder Glycerinestern, enthalten sein sollte. Weiterhin können als Verdicker bekannte Verbindungen, wie Polyacrylsäure, Polyacrylate, Celluloseether wie Carboxymethylcellulose und Hydroxyethylcellulose, natürliche Gume wie Xanthan Gum und Polyurethane sowie Konservierungsmittel und andere übliche und dem Fachmann bekannte Zusätze zugesetzt werden.If the compositions according to the invention are to be further processed into emulsions, it is possible to use all emulsifiers which are known to the person skilled in the art for the preparation of silicone emulsions, such as e.g. anionic, cationic or nonionic emulsifiers. Emulsifier mixtures are preferably used, it being necessary to contain at least one nonionic emulsifier, such as, for example, sorbitan fatty acid esters, ethoxylated sorbitan fatty acid esters, ethoxylated fatty acids, ethoxylated linear or branched alcohols having 10 to 20 carbon atoms and / or glycerol esters. Furthermore, compounds known as thickeners, such as polyacrylic acid, polyacrylates, cellulose ethers, such as carboxymethylcellulose and hydroxyethylcellulose, natural gums, such as xanthan gum and polyurethanes, as well as preservatives and other conventional additives known to those skilled in the art may be added.
Die kontinuierliche Phase der erfindungsgemäßen Emulsionen ist bevorzugt Wasser. Es können jedoch auch erfindungsgemäße Zusammensetzungen in Form von Emulsionen hergestellt werden, bei denen die kontinuierliche Phase durch die Komponenten (A) und (B) gebildet oder durch Komponente (C) gebildet wird. Es kann sich dabei auch um multiple Emulsionen handeln.The continuous phase of the emulsions according to the invention is preferably water. However, compositions according to the invention may also be prepared in the form of emulsions in which the continuous phase is constituted by components (A) and (B) formed or formed by component (C). It can also be multiple emulsions.
Verfahren zur Herstellung von Siliconemulsionen sind bekannt. Üblicherweise erfolgt die Herstellung durch einfaches Verrühren aller Bestandteile und ggf. anschließendes Homogenisieren mit Strahldispergatoren, Rotor-Stator-Homogenisatoren, Kolloidmuh- len oder Hochdruckhomogenisatoren.Processes for the preparation of silicone emulsions are known. The preparation is usually carried out by simple stirring of all constituents and, if appropriate, subsequent homogenization with jet dispersers, rotor-stator homogenizers, colloid mills or high-pressure homogenizers.
Falls es sich bei der erfindungsgemaßen Zusammensetzung um E- mulsionen handelt, sind Ol in Wasser Emulsionen enthaltend 5 bis 50 Gew.-% Komponenten (A) bis (C), 1 bis 20 Gew.-% Emulga- toren und Verdicker und 30 bis 94 Gew.-% Wasser bevorzugt.If the composition according to the invention is emulsions, oil-in-water emulsions containing from 5 to 50% by weight of components (A) to (C), from 1 to 20% by weight of emulsifiers and thickeners and from 30 to 94% by weight of water is preferred.
Die erfindungsgemaßen Zusammensetzungen können auch zu frei fließenden Pulvern formuliert werden. Diese sind z.B. bei der Anwendung in pulverformigen Waschmitteln bevorzugt. Die Herstellung dieser Pulver ausgehend von der Mischung der Komponenten (A) , (B) und gegebenenfalls (C) erfolgt nach dem Fachmann bekannten Verfahren, wie Sprühtrocknung oder Aufbaugranulation und mit dem Fachmann bekannten Zusätzen.The compositions according to the invention can also be formulated into free-flowing powders. These are e.g. preferred for use in powdered detergents. The preparation of these powders starting from the mixture of components (A), (B) and, if appropriate, (C) is carried out by methods known to the person skilled in the art, such as spray-drying or build-up granulation and additives known to the person skilled in the art.
Die erfindungsgemaßen Pulver enthalten bevorzugt 2 bis 20 Ge- wichts-% Komponenten (A) bis (C) . Als Trager kommen z.B. Zeo- lithe, Natriumsulfat, Cellulosederivate, Harnstoff und Zucker zum Einsatz. Weitere Bestandteile der erfindungsgemaßen Pulver können z.B. Wachse sein oder organischen Polymere, wie sie z.B. in EP-A 887097 und EP-A 1060778 beschrieben sind.The novel powders preferably contain 2 to 20% by weight of components (A) to (C). As carriers come e.g. Zeolite, sodium sulfate, cellulose derivatives, urea and sugar. Further constituents of the powders according to the invention may e.g. Waxes or organic polymers, as they are e.g. in EP-A 887097 and EP-A 1060778 are described.
Die erfindungsgemaßen Zusammensetzungen können überall eingesetzt werden, wo Zusammensetzungen auf der Basis von Organosi- liciumverbindungen auch bisher eingesetzt wurden. Insbesondere können sie als Entschäumer eingesetzt werden. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Wasch- und Reinigungsmittel, enthaltend die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen .The compositions according to the invention can be used everywhere where compositions based on organosilicon compounds have hitherto also been used. In particular, they can be used as defoamers. Another object of the present invention are detergents and cleaners containing the compositions of the invention.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Entschäumen und/oder Schaumverhinderung von Medien, dadurch gekennzeichnet, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung mit dem Medium vermischt wird.Another object of the present invention is a method for defoaming and / or foam prevention of media, characterized in that the composition according to the invention is mixed with the medium.
Der Zusatz der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu den schäumenden Medien kann direkt erfolgen, mit geeigneten Lösungsmitteln, wie Toluol, Xylol, Methylethylketon oder t-Butanol, vermischt, als Pulver oder als Emulsion. Die zur Erzielung der ge- wünschten Entschäumerwirkung notwendige Menge richtet sich z.B, nach der Art des Mediums, der Temperatur und der auftretenden Turbulenz .The addition of the composition according to the invention to the foaming media can be carried out directly, mixed with suitable solvents, such as toluene, xylene, methyl ethyl ketone or t-butanol, as a powder or as an emulsion. The amount necessary to achieve the desired defoamer action depends, for example, on the type of medium, the temperature and the turbulence that occurs.
Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in Mengen von 0,1 Gew.-ppm bis 1 Gew.-%, insbesondere in Mengen von 1 bis 100 Gew.-ppm, zum schäumenden Medium zugegeben.The compositions according to the invention are preferably added in amounts of from 0.1 ppm by weight to 1% by weight, in particular in amounts of from 1 to 100 ppm by weight, to the foaming medium.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei Temperaturen von bevorzugt -10 bis +1500C, besonders bevorzugt 5 bis 1000C, und dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also etwa 900 bis 1100 hPa, durchgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei höheren oder niedrigeren Drücken durchgeführt werden, wie etwa bei 3000 bis 4000 hPa oder 1 bis 10 hPa.The inventive method is carried out at temperatures of preferably -10 to +150 0 C, more preferably 5 to 100 0 C, and the pressure of the surrounding atmosphere, that is about 900 to 1100 hPa performed. The process according to the invention can also be carried out at higher or lower pressures, such as at 3000 to 4000 hPa or 1 to 10 hPa.
Die erfindungsgemäßen Entschäumerzusammensetzungen können überall dort eingesetzt werden, wo störender Schaum unterdrückt werden soll. Das ist z.B. in nichtwässrigen Systemen wie bei der Teerdestillation oder der Erdölverarbeitung der Fall. Ins- besondere eignen sich die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zur Bekämpfung von Schaum in wässrigen Tensidsystemen, zur Anwendung in Wasch- und Reinigungsmitteln und zur Bekämpfung von Schaum in Abwasseranlagen. Desweiteren sind die erfindungsgemä- ßen Zusammensetzungen bei Textilfärbeverfahren, bei der Erdgaswäsche, in Polymerdispersionen und zum Entschäumen von bei der Zellstoffherstellung anfallenden wässrigen Medien einsetzbar.The antifoam compositions according to the invention can be used wherever disruptive foam is to be suppressed. This is the case, for example, in non-aqueous systems such as tar distillation or petroleum processing. INS The compositions according to the invention are particularly suitable for controlling foam in aqueous surfactant systems, for use in detergents and cleaners and for controlling foam in sewage treatment plants. Furthermore, the compositions according to the invention can be used in textile dyeing processes, in natural gas scrubbing, in polymer dispersions and for defoaming aqueous media obtained during pulp production.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben den Vorteil, dass sie als Entschäumer leicht handhabbar sind, und dass sie sich durch eine hohe, lang anhaltende Wirksamkeit in unterschiedlichsten Medien bei geringen Zusatzmengen auszeichnen. Das ist sowohl ökonomisch als auch ökologisch außerordentlich vorteilhaft.The compositions of the invention have the advantage that they are easy to handle as defoamers, and that they are distinguished by a high, long-lasting effectiveness in a wide variety of media at low levels. This is extremely beneficial both economically and ecologically.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass die Auswahl geeigneter Kombinationen von (A) und (B) zielsicher und einfach in der Durchführung ist. Aufwändige anwendungstechnische Tests an einer Vielzahl von denkbaren stofflichen Kombina- tionen sind nicht erforderlich. Somit ist das Verfahren sehr wirtschaftlich .The method according to the invention has the advantage that the selection of suitable combinations of (A) and (B) is unerring and simple to carry out. Elaborate performance tests on a variety of conceivable material combinations are not required. Thus, the process is very economical.
In den nachfolgenden Beispielen beziehen sich alle Angaben von Teilen und Prozentsätzen, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht. Sofern nicht anders angegeben, werden die folgenden Beispiele bei einem Druck der umgebenden Atmosphäre, also bei etwa 1000 hPa, und bei Raumtemperatur, also etwa 200C bzw. einer Temperatur, die sich beim Zusammengeben der Reaktanten bei Raumtemperatur ohne zusätzliche Heizung oder Kühlung ein- stellt, durchgeführt. Alle in den Beispielen angeführten Viskositätsangaben sollen sich auf eine Temperatur von 25°C beziehen . Messung der Kontaktwinkel (Fig. 1 und 2) Methode 1In the following examples, all parts and percentages are by weight unless otherwise specified. Unless stated otherwise, the following examples are at a pressure of the surrounding atmosphere, ie at about 1000 hPa, and at room temperature, ie about 20 0 C or a temperature which occurs when combining the reactants at room temperature without additional heating or cooling - puts, performed. All viscosity data given in the examples should refer to a temperature of 25 ° C. Measurement of contact angles (Figures 1 and 2) Method 1
In einen Edelstahlzylinder mit einem Durchmesser von 13 mm und einer Höhe von 40 mm werden 20 mm Komponente (B) gefüllt und mit einem Druck von 70 MPa mit einem polierten Edelstahlstempel gepresst. Der so hergestellte Pressung (3) wird horizontal in ein mit Wasser (Phase 1) gefülltes Glasgefäß gegeben. Auf einer horizontalen Oberfläche des Presslings wird dann ein Tropfen (Phase 2) der Komponente (A) mit einer Pasteurpipette aufge- bracht. Wenn Komponente (A) schwerer als Wasser (1) ist, wird der Tropfen (2) von oben auf die obere Fläche des Presslings (3) aufgebracht (Fig. 1), wenn Komponente (A) leichter als Wasser ist, auf der unteren Fläche des Presslings (Fig.2) . Der Winkel θ, den die am Dreiphasenpunkt angelegte Tangente an der Grenzfläche Tropfen/umgebende Phase zur Grenzfläche Tropfen/feste Phase bildet, wird mit einem Goniometer, gemessen. Der Vorgang wird mehrmals wiederholt und der Mittelwert und die Streuung (Standardabweichung) berechnet.In a stainless steel cylinder with a diameter of 13 mm and a height of 40 mm 20 mm component (B) are filled and pressed with a pressure of 70 MPa with a polished stainless steel punch. The thus prepared pressing (3) is placed horizontally in a glass vessel filled with water (phase 1). On a horizontal surface of the compact, a drop (phase 2) of the component (A) is then applied with a Pasteur pipette. If component (A) is heavier than water (1), the drop (2) is applied from the top to the top surface of the compact (3) (Figure 1) if component (A) is lighter than water on the bottom Surface of the compact (Fig.2). The angle θ which the tangent formed at the three-phase point forms at the droplet / surrounding phase interface to the droplet / solid phase interface is measured with a goniometer. The process is repeated several times and the mean and scatter (standard deviation) are calculated.
Methode 2Method 2
Die Messung des Kontaktwinkels von Komponente (A) zu Komponente (B) erfolgt an einer Quarzglasoberfläche, die analog zu Komponente (B) gegebenenfalls modifiziert wurde. Dazu wird eine Quarzglasscheibe horizontal in ein mit Wasser gefülltes Glasge- faß gegeben. Auf einer horizontalen Oberfläche der Quarzglasscheibe wird dann ein Tropfen der Komponente (A) mit einer Pasteurpipette aufgebracht. Wenn Komponente (A) schwerer als Wasser ist, wird der Tropfen von oben auf die obere Fläche aufgebracht, wenn Komponente (A) leichter als Wasser ist, auf der unteren Fläche. Der Winkel θ, den die am Dreiphasenpunkt angelegte Tangente an der Grenzfläche Tropfen/umgebende Phase zur Grenzfläche Tropfen/feste Phase bildet, wird mit einem Goniometer, gemessen. Der Vorgang wird mehrmals wiederholt und der Mittelwert und die Streuung (Standardabweichung) berechnet.The measurement of the contact angle of component (A) to component (B) takes place on a quartz glass surface, which was optionally modified analogously to component (B). For this purpose, a quartz glass plate is placed horizontally in a glass vessel filled with water. On a horizontal surface of the quartz glass pane, a drop of the component (A) is then applied with a Pasteur pipette. If component (A) is heavier than water, the drop is applied to the top surface from above, if component (A) is lighter than water on the bottom surface. The angle θ which the tangent formed at the three-phase point forms at the droplet / surrounding phase interface to the droplet / solid phase interface is measured with a goniometer. The process is repeated several times and the mean and scatter (standard deviation) are calculated.
Um zu zeigen, dass Methode 1 und Methode 2 innerhalb der Fehlergrenzen gleiche Ergebnisse bringen, wurde eine Kontaktwinkelmessung anhand eines Presslings aus einer pyrogenen Kieselsaure mit einer BET-Oberflache von 300 m2/g (kauflieh erhaltlich bei der Wacker-Chemie GmbH, Deutschland unter der Bezeich- nung HDK® T30), hergestellt und der Kontaktwinkel eines Öles mit einer Viskosität von 150 mm2/s, das aus Methylphenylsilo- xan- und Dimethylsiloxaneinheiten besteht und mit Trimethylsil- oxygruppen terminiert ist, mit Wasser als umgebender Phase bestimmt. Zum Vergleich wurde die Messung mit einer Quarzglas- scheibe anstelle des Presslings durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.To show that Method 1 and Method 2 bring the same results within the error limits, a contact angle measurement using a compact of fumed silica with a BET surface area of 300 m 2 / g (Kauflieh available from Wacker-Chemie GmbH, Germany under labeled HDK® T30), and the contact angle of an oil with a viscosity of 150 mm 2 / s, which consists of methylphenylsiloxane and dimethylsiloxane units and is terminated by trimethylsiloxy groups, with water as the surrounding phase. For comparison, the measurement was carried out with a quartz glass disk instead of the compact. The results are shown in Table 1.
Tabelle 1:Table 1:
In den folgenden Beispielen wurden die Kontaktwinkel nach Methode 2 an Quarzglasplatten bestimmt, die auf genau die gleiche Weise behandelt wurden, wie die eingesetzten Kieselsauren.In the following examples, the contact angles according to method 2 were determined on quartz glass plates, which were treated in exactly the same way as the silicas used.
Die Kontaktwinkel Quarzglas/Wasser als Maß für die Hydrophobie der Kieselsaure wurde in analoger Weise mit einem Wassertropfen (Phase 2) und Luft als umgebender Phase (Phase 1) bestimmt (Fig. 3) . Prüfungen der EntschäumerwirksamkeitThe contact angles of quartz glass / water as a measure of the hydrophobicity of the silica were determined in an analogous manner with a water drop (phase 2) and air as the surrounding phase (phase 1) (FIG. 3). Tests of defoamer effectiveness
1. Antischaumkennzahl AKZ In einer Vorrichtung entsprechend DE-A 25 51 260 werden 200 ml einer 4 Gew.-%igen wässrigen Lösung eines Natriumalkylsulfona- tes (Mersolat) , die 10 mg des zu untersuchenden Entschäumers (gelöst in der 10-fachen Menge an Methyl-Ethyl-Keton) enthält, 1 Minute mit zwei gegenläufigen Rührern aufgeschäumt. Anschlie- ßend wir der Schaumzerfall aufgezeichnet. Aus der Fläche der Auftragung Schaumhöhe gegen die Zeit wird die Antischaumkennzahl berechnet. Je niedriger diese Zahl ist, desto wirksamer ist der Entschäumer.1. Antifoam characteristic AKZ In a device according to DE-A 25 51 260 200 ml of a 4 wt .-% aqueous solution of a Natriumalkylsulfona- tes (Mersolat), the 10 mg of the examined defoamer (dissolved in 10 times the amount of Methyl ethyl ketone), foamed for 1 minute with two counter-rotating stirrers. Afterwards the foam decay is recorded. From the area of the foam height versus time plot, the anti-foam index is calculated. The lower this number, the more effective the defoamer.
2. Rührtest2. Stirring test
300 ml einer Lösung, die 1 Gew.-% eines entschäumerfreien Waschpulvers enthält, wurden 5 Minuten mit einem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 1000 Umdrehungen/min aufgeschäumt. Anschließend wurden 100 μl einer 10 Gew.-%igen Lösung des Ent- schäumers in Methylethylketon zugegeben und das Rühren weitere 25 Minuten fortgesetzt. Während der gesamten Zeit wird die Schaumhöhe aufgezeichnet.300 ml of a solution containing 1% by weight of a defoamer-free washing powder were foamed for 5 minutes with a stirrer at a speed of 1000 revolutions / min. Subsequently, 100 .mu.l of a 10 wt .-% solution of the defoamer in methyl ethyl ketone were added and stirring continued for another 25 minutes. During the entire time the foam height is recorded.
Als Maß für die Wirksamkeit wird die durchschnittliche Schaumhöhe bezogen auf die Schaumhöhe ohne Entschäumer nach 2-3 Minu- ten berechnet. Je niedriger dieser Wert ist, desto wirksamer ist der Entschäumer.As a measure of effectiveness, the average foam height based on the foam height without antifoam is calculated after 2-3 minutes. The lower this value, the more effective the defoamer.
3. Test in der Waschmaschine mit einem pulverförmigen Waschmittel Zu 100 g des entschäumerfreien Waschpulvers wurden 0,1 g Entschäumer gegeben. Das Waschpulver wurde dann gemeinsam mit 3500 g sauberer Baumwollwäsche in eine Trommelwaschmaschine (Typ Miele Novotronik W918 ohne Fuzzy Logic) gegeben. Anschlie- ßend wird das Waschprogramm gestartet und die Schaumhohe über einen Zeitraum von 55 Minuten aufgezeichnet. Aus den über den Gesamtzeitraum ermittelten Schaumnoten (0 kein Schaum messbar bis 6 Überschäumen) wird die durchschnittliche Schaumnote be- stimmt. Je niedriger diese ist, desto wirksamer ist der Entschäumer über den gesamten Zeitraum.3. Test in the washing machine with a powdered detergent 0.1 g defoamer was added to 100 g of the defoamer-free washing powder. The washing powder was then added to a drum washing machine (Miele Novotronik W918 without fuzzy logic type) together with 3500 g of clean cotton laundry. subse- The washing program is started and the foam height recorded over a period of 55 minutes. From the foam notes determined over the entire period (0 no foam measurable to 6 effervescence) the average foam note is determined. The lower this is, the more effective the defoamer will be over the entire period.
Beispiel 1example 1
85 Teile eines Siliconols (Al-I) mit einer Viskosität von 1000 mm2/s, das aus Methylphenylsiloxan und Dimethylsiloxaneinheiten besteht und mit Trimethylsiloxygruppen terminiert ist, 5 Teile eines bei Raumtemperatur festen Siliconharzes (A2-1) aus Tri- methylsiloxy- und Siθ2~Einheiten im Molverhaltnis 0,61/1 mit einer gewichtsmittleren Molmasse von 5728 g/mol (bezogen auf Polystyrolstandard) und einem Gehalt an Si-gebunden Hydroxylgruppen von 0,8 Gew.%, gelost in 5 Teilen eines Kohlenwasserstoffgemisches (C-I) mit einem Siedebereich von 235-2700C (kauflich erhaltlich unter der Bezeichnung Exxsol D 100 S bei Staub & Co Nürnberg, Deutschland ) , 5 Teile einer pyrogenen Kieselsaure (B-I) mit einer BET-Oberflache von 400 m2/g (kauflich erhaltlich bei der Wacker-Chemie GmbH, Deutschland unter der Bezeichnung HDK® T40) und 0,7 Teile einer 20 Gew.-%igen methanolischen KOH werden mit einem Dissolver vermischt und 4 Stunden auf 1500C erhitzt. Es wurde ein Entschäumer mit einer Viskosität von 4800 mPas erhalten. Die so erhaltene Zusammensetzung wurde nun hinsichtlich der Antischaumkennzahl AKZ, des Ruhrtests und des Tests in der Waschmaschine überprüft. Zur Messung des Kontaktwinkels wird eine Quarzglasscheibe in die oben genannte Mischung aus (Al-I) und (A2-1) und dem Kata- lysator getaucht und ebenfalls 4 Sunden auf 1500C erhitzt. Nach Abkühlen und Ablaufen (senkrechte Lagerung für 24 Stunden) des freien Siloxans wird das Glas in Wasser eingetaucht und ein Tropfen der oben beschriebenen Mischung aus (Al-I) und (A2-1) auf die Oberfläche gegeben, um den Kontaktwinkel zu bestimmen. Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle 2 zusammengefasst .85 parts of a silicone oil (Al-I) having a viscosity of 1000 mm 2 / s, which consists of methylphenylsiloxane and dimethylsiloxane units and terminated with trimethylsiloxy groups, 5 parts of a solid at room temperature silicone resin (A2-1) of trimethylsiloxy and SiO 2 ~ Units in the molar ratio 0.61 / 1 having a weight-average molecular weight of 5728 g / mol (based on polystyrene standard) and a content of Si-bonded hydroxyl groups of 0.8 wt.%, Dissolved in 5 parts of a hydrocarbon mixture (CI) with a boiling range of 235-270 0 C (kauflich obtainable under the name Exxsol D 100 S & case of dust Co Nuremberg, Germany), 5 parts of a fumed silica (BI) with a BET surface area of 400 m 2 / g (kauflich obtainable in the Wacker-Chemie GmbH, Germany under the name HDK® T40) and 0.7 parts of a 20 wt .-% methanolic KOH are mixed with a dissolver and heated to 150 0 C for 4 hours. A defoamer with a viscosity of 4800 mPas was obtained. The composition thus obtained was now checked for the anti-foam characteristic AKZ, the Ruhr test and the test in the washing machine. To measure the contact angle of a quartz glass sheet in the above-mentioned mixture of (Al-I) and (A2-1) and the cata- lyst is immersed and also heated to 150 0 C 4 Sunden. After cooling and draining (vertical storage for 24 hours) of the free siloxane, the glass is immersed in water and a Drop the mixture of (Al-I) and (A2-1) described above onto the surface to determine the contact angle. The results of these tests are summarized in Table 2.
Beispiel 2Example 2
90 Teile eines Siliconöls (Al-2) der Formel Me3Si-O-[SiMeOCt-O- !20-SiMe3 (Oct steht für einen Octylrest, Me für einen Methylrest) mit einer Viskosität von 221 mPas, 5 Teile eines bei Raumtemperatur festen Siliconharzes (A2-2) aus Trimethylsiloxy- und SiÜ2 -Einheiten im Molverhältnis 0,61/1 mit einer gewichtsmittleren Molmasse von 5728 g/mol (bezogen auf Polystyrolstandard) und einem Gehalt an Si-gebunden Hydroxylgruppen von 0,8 Gew.%, 5 Teile einer pyrogenen Kieselsäure (B-2) mit einer BET- Oberflache von 300 m2/g (käuflich erhältlich bei der Wacker- Chemie GmbH, Deutschland unter der Bezeichnung HDK® T30), und 0,7 Teile einer 20 Gew.-%igen methanolischen KOH werden mit einem Dissolver vermischt und 4 Stunden auf 1500C erhitzt. Es wurde ein Entschäumer mit einer Viskosität von 1800 mPas erhalten. Die so erhaltene Zusammensetzung wurde nun hinsichtlich der Antischaumkennzahl AKZ, des Rührtests und des Tests in der Waschmaschine überprüft.90 parts of a silicone oil (Al-2) of the formula Me 3 Si-O- [SiMeOCt-O-! 20-SiMe 3 (Oct is an octyl radical, Me is a methyl radical) having a viscosity of 221 mPas, 5 parts of a Room temperature solid silicone resin (A2-2) from trimethylsiloxy and SiÜ2 units in the molar ratio 0.61 / 1 having a weight average molecular weight of 5728 g / mol (based on polystyrene standard) and a content of Si-bonded hydroxyl groups of 0.8 wt. %, 5 parts of a fumed silica (B-2) with a BET surface area of 300 m 2 / g (commercially available from Wacker-Chemie GmbH, Germany under the name HDK® T30), and 0.7 parts of a 20 wt .-% methanolic KOH are mixed with a dissolver and heated to 150 0 C for 4 hours. There was obtained a defoamer with a viscosity of 1800 mPas. The composition thus obtained was now checked for the anti-foam characteristic AKZ, the stirring test and the test in the washing machine.
Zur Messung des Kontaktwinkels wird eine Quarzglasscheibe mit der oben genannten Mischung aus (Al-2) und (A2-2) und dem Katalysator ebenfalls 4 Stunden auf 1500C erhitzt. Nach Abkühlen und Ablaufen (senkrechte Lagerung für 24 Stunden) des freien Siloxans wird das Glas in Wasser eingetaucht und ein Tropfen der oben beschriebenen Mischung aus (Al-2) und (A2-2) auf die Oberfläche gegeben, um den Kontaktwinkel zu bestimmen. Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle 2 zusammengefasst .To measure the contact angle, a quartz glass plate with the above mixture of (Al-2) and (A2-2) and the catalyst is also heated to 150 0 C for 4 hours. After cooling and draining (vertical storage for 24 hours) of the free siloxane, the glass is immersed in water and a drop of the above-described mixture of (Al-2) and (A2-2) is added to the surface to determine the contact angle. The results of these tests are summarized in Table 2.
Beispiel 3Example 3
90 Teile eines Polydimethylsiloxans (Al-3) mit einer Viskosität von 8000 mm2/s, 5 Teile eines bei Raumtemperatur festen SiIi- conharzes (A2-3) bestehend gemäß 29Si-NMR und IR-Analyse aus 90,7 mol-% CH3SiO372-, 4,3 mol-% C2H5O(CH3)SiO2Z2-, 4 mol-% HO (CH3) SiO2/2- und 1 mol-% (CH3) 2Si02/2-Einheiten mit einer gewichtsmittleren Molmasse von 10710 g/mol (bezogen auf Polysty- rolstandard) , 5 Teile einer pyrogenen Kieselsäure (B-3) mit einer BET-Oberflache von 400 m2/g (käuflich erhältlich bei der Wacker-Chemie GmbH, Deutschland unter der Bezeichnung HDK® T40) und 0,7 Teile einer 20 Gew.-%igen methanolischen KOH werden mit einem Dissolver vermischt und 4 Stunden auf 1500C erhitzt. Es wurde ein Entschäumer mit einer Viskosität von 6400 mPas erhalten. Die so erhaltene Zusammensetzung wurde nun hinsichtlich der Antischaumkennzahl AKZ, des Rührtests und des Tests in der Waschmaschine überprüft. Zur Messung des Kontaktwinkels wird eine Quarzglasscheibe mit der oben genannten Mischung aus (Al-3) und (A2-3) und dem Katalysator ebenfalls 4 Stunden auf 1500C erhitzt. Nach Abkühlen und Ablaufen (senkrechte Lagerung für 24 Stunden) des freien Siloxans wird das Glas in Wasser eingetaucht und ein Tropfen der oben beschriebenen Mischung aus (Al-3) und (A2-3) auf die Oberfläche gegeben, um den Kontaktwinkel zu bestimmen.90 parts of a polydimethylsiloxane (Al-3) with a viscosity of 8000 mm 2 / s, 5 parts of a solid at room temperature Sii conharzes (A2-3) consisting of 29 Si-NMR and IR analysis of 90.7 mol% CH 3 SiO 372 -, 4.3 mol% C 2 H 5 O (CH 3 ) SiO 2Z 2 -, 4 mol % HO (CH 3 ) SiO 2/2 and 1 mol% (CH 3 ) 2 SiO 2/2 units having a weight-average molar mass of 10710 g / mol (based on polystyrene standard), 5 parts of a fumed silica (B-3) with a BET surface area of 400 m 2 / g (commercially available from Wacker-Chemie GmbH, Germany under the name HDK® T40) and 0.7 parts of a 20 wt .-% methanolic KOH are with a dissolver and heated to 150 0 C for 4 hours. There was obtained a defoamer with a viscosity of 6400 mPas. The composition thus obtained was now checked for the anti-foam characteristic AKZ, the stirring test and the test in the washing machine. To measure the contact angle, a quartz glass plate with the above-mentioned mixture of (Al-3) and (A2-3) and the catalyst is also heated to 150 0 C for 4 hours. After cooling and draining (vertical storage for 24 hours) of the free siloxane, the glass is immersed in water and a drop of the above-described mixture of (Al-3) and (A2-3) is added to the surface to determine the contact angle.
Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle 2 zusammengefasst .The results of these tests are summarized in Table 2.
Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1
95 Teile eines Siliconöls (Al-Vl) mit einer Viskosität von 1000 mm2/s, das aus Methylphenylsiloxan und Dimethylsiloxaneinheiten besteht und mit Trimethylsiloxygruppen terminiert ist, 5 Teile einer pyrogenen Kieselsäure (B-Vl) mit einer BET-Oberflache von 400 m2/g (käuflich erhältlich bei der Wacker-Chemie GmbH, Deutschland unter der Bezeichnung HDK® T40) und 0,7 Teile einer 20 Gew.-%igen methanolischen KOH werden mit einem Dissolver vermischt und 4 Stunden auf 1500C erhitzt. Es wurde eine opake Mischung mit einer Viskosität von 30400 mPas erhalten. Die so erhaltene Zusammensetzung wurde nun hinsichtlich der Anti- schaumkennzahl AKZ, des Rührtests und des Tests in der Waschmaschine überprüft.95 parts of a silicone oil (Al-VI) having a viscosity of 1000 mm 2 / s, consisting of methylphenylsiloxane and dimethylsiloxane units and terminated with trimethylsiloxy groups, 5 parts of a fumed silica (B-VI) having a BET surface area of 400 m 2 / g (commercially available from Wacker-Chemie GmbH, Germany under the name HDK® T40) and 0.7 parts of a 20 wt .-% methanolic KOH are mixed with a dissolver and heated to 150 0 C for 4 hours. An opaque mixture with a viscosity of 30400 mPas was obtained. The composition thus obtained has now been Checked foam number AKZ, the stirring test and the test in the washing machine.
Zur Messung des Kontaktwinkels wird eine Quarzglasscheibe mit dem oben genannten Polysiloxan (Al-Vl) und dem Katalysator e- benfalls 4 Stunden auf 1500C erhitzt. Nach Abkühlen und Ablaufen (senkrechte Lagerung für 24 Stunden) des freien Siloxans wird das Glas in Wasser eingetaucht und ein Tropfen (Al-Vl) auf die Oberfläche gegeben, um den Kontaktwinkel zu bestimmen.To measure the contact angle, a quartz glass plate with the above-mentioned polysiloxane (Al-Vl) and the catalyst e- benfalls 4 hours at 150 0 C is heated. After cooling and draining (vertical storage for 24 hours) of the free siloxane, the glass is immersed in water and a drop (Al-VI) is added to the surface to determine the contact angle.
Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2
90 Teile eines Polydimethylsiloxans (A1-V2) mit einer Viskosität von 350 mm2/s, 5 Teile eines bei Raumtemperatur festen Siliconharzes (A2-V2) aus Trimethylsiloxy- und SiC>2 -Einheiten im Molverhältnis 0,61/1 mit einer gewichtsmittleren Molmasse von 5728 g/mol (bezogen auf Polystyrolstandard) und einem Gehalt an Silicium gebunden Hydroxylgruppen von 0,8 Gew.%, gelöst in 5 Teilen eines Kohlenwasserstoffgemisches (C-V2) mit einem Siedebereich von 235-2700C (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung Exxsol D 100 S bei Staub & Co Nürnberg, Deutschland) 5 Teile einer pyrogenen Kieselsäure (B-V2) mit einer BET-Ober- flache von 200 m2/g (käuflich erhältlich bei der Wacker-Chemie GmbH, Deutschland unter der Bezeichnung HDK® N20) werden mit einem Dissolver vermischt. Es wurde ein Entschäumer mit einer Viskosität von 2556 mPas erhalten. Die so erhaltene Zusammen- setzung wurde nun hinsichtlich der Antischaumkennzahl AKZ, des Rührtests und des Tests in der Waschmaschine überprüft.90 parts of a polydimethylsiloxane (A1-V2) having a viscosity of 350 mm 2 / s, 5 parts of a solid at room temperature silicone resin (A2-V2) of trimethylsiloxy and SiC> 2 units in the molar ratio 0.61 / 1 with a weight-average Molar mass of 5728 g / mol (based on polystyrene standard) and a content of silicon bonded hydroxyl groups of 0.8 wt.%, Dissolved in 5 parts of a hydrocarbon mixture (C-V2) with a boiling range of 235-270 0 C (commercially available under the name Exxsol D 100 S in Staub & Co Nuremberg, Germany) 5 parts of a fumed silica (B-V2) with a BET surface area of 200 m 2 / g (commercially available from Wacker-Chemie GmbH, Germany under the Designation HDK® N20) are mixed with a dissolver. A defoamer with a viscosity of 2556 mPas was obtained. The composition thus obtained was now checked for the anti-foam characteristic AKZ, the stirring test and the test in the washing machine.
Zur Messung des Kontaktwinkels wird eine Quarzglasscheibe in Wasser eingetaucht und ein Tropfen der Mischung aus Al und A2 auf die Oberfläche gegeben, um den Kontaktwinkel zu bestimmen.To measure the contact angle, a quartz glass disk is immersed in water and a drop of the mixture of Al and A2 is added to the surface to determine the contact angle.
Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle 2 zusammengefasst . Tabelle 2The results of these tests are summarized in Table 2. Table 2
Bei den Vergleichversuchen Vl und V2 kam es sehr schnell zu einem Überlaufen der Schaumflotte.In the comparison experiments V1 and V2, the foam liquor overflowed very quickly.
Es ist deutlich, dass obwohl in den Beispielen zum Teil ein praktisch gleicher Kontaktwinkel zu Wasser (also Hydrophobie) erreicht wurde, die erfindungsgemaßen Zusammensetzungen eine überlegene Wirksamkeit aufweisen. It is clear that although in the examples a practically identical contact angle to water (ie hydrophobicity) was achieved, the compositions according to the invention have a superior activity.

Claims

Patentansprüche claims
1. Zusammensetzungen enthaltend mindestens ein Trägeröl und mindestens einen partikelförmigen Füllstoff mit der Maßgabe, dass der Kontaktwinkel des Trägeröles zum Füllstoff gemessen mit Wasser als umgebender Phase kleiner als 40° ist.1. Compositions comprising at least one carrier oil and at least one particulate filler with the proviso that the contact angle of the carrier oil to the filler measured with water as the surrounding phase is less than 40 °.
2. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um solche handelt, die (A) mindestens eine Organosiliciumverbindung, ausgewählt aus (Al) Organopolysiloxanen aus Einheiten der Formel2. Compositions according to claim 1, characterized in that they are those which (A) at least one organosilicon compound selected from (Al) organopolysiloxanes of units of the formula
Ra (R1O) bSiO(4-a- -b) /2 :DR a (R 1 O) b SiO ( 4-a- b ) / 2: D
worinwherein
R gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom oder einen einwertigen, gegebenenfalls substituierten, SiC- gebundenen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, R1 gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom oder einen einwertigen, gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest bedeutet, a 0, 1, 2 oder 3 ist, b 0, 1, 2 oder 3 ist, mit der Maßgabe, dass die Summe a+b<_3 ist und in mindestens 50 % aller Einheiten der Formel (I) in der Organosiliciumverbindung (Al) die Summe a+b gleich 2 ist,R may be the same or different and is hydrogen or a monovalent, optionally substituted, SiC-bonded hydrocarbon radical, R 1 may be the same or different and is hydrogen or a monovalent, optionally substituted hydrocarbon radical, a is 0, 1, 2 or 3, b 0, 1, 2 or 3, with the proviso that the sum a + b <_3 and in at least 50% of all units of the formula (I) in the organosilicon compound (Al) the sum a + b is 2,
undand
(A2) Organopolysiloxanharzen aus Einheiten der Formel(A2) Organopolysiloxane resins from units of the formula
R2 c(R3O)dSiO(4-c-d)/2 (II), worinR 2 c (R 3 O) d SiO (4- cd) / 2 (II), wherein
R2 gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom oder einen einwertigen, gegebenenfalls substituierten, SiC-gebunde- nen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, R3 gleich oder verschieden sein kann und ein Wasserstoffatom oder einen einwertigen, gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest bedeutet, c 0, 1, 2 oder 3 ist und d 0, 1, 2 oder 3 ist, mit der Maßgabe, dass die Summe c+d<_3 ist und in weniger als 50R 2 may be identical or different and is hydrogen atom or a monovalent, optionally substituted, SiC-bonded hydrocarbon radical, R 3 may be identical or different and represents a hydrogen atom or a monovalent, optionally substituted hydrocarbon radical, c 0, 1, 2 or 3 and d is 0, 1, 2 or 3, with the proviso that the sum is c + d <_3 and less than 50
% aller Einheiten der Formel (II) im Organopolysiloxanharz (A2) die Summe c+d gleich 2 ist, wobei Komponente (A) eine Viskosität bei 25°C von 5 bis% of all units of the formula (II) in the organopolysiloxane resin (A2) the sum c + d is 2, wherein component (A) has a viscosity at 25 ° C of 5 to
5 000 000 mm2/s aufweist, sowie5 000 000 mm 2 / s, and
(B) mindestens einen partikelförmigen Füllstoff enthalten, mit der Maßgabe, dass der Kontaktwinkel der Komponente (A) zur(B) contain at least one particulate filler, with the proviso that the contact angle of the component (A) to
Komponente (B) gemessen mit Wasser als umgebender Phase kleiner als 40° ist.Component (B) measured with water as the surrounding phase is less than 40 °.
3. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Komponente (A) eine Mischung aus Siloxa- nen (Al) und (A2) enthalten.3. Compositions according to claim 1 or 2, characterized in that they contain as component (A) a mixture of siloxanes (Al) and (A2).
4. Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktwinkel der Komponente (A) zur Komponente (B) kleiner als 20° ist.4. Compositions according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the contact angle of the component (A) to the component (B) is less than 20 °.
5. Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente (A2) um Organopolysiloxanharze handelt, die im Wesentlichen aus R2 3Si0i/2 (M)- und SiO4/2 (Q) -Einheiten bestehen mit R2 gleich der obengenannten Bedeutung.5. Compositions according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that component (A2) is organopolysiloxane resins consisting essentially of R 2 3 Si0i / 2 (M) - and SiO 4/2 (Q) units consist of R 2 is the same meaning as above.
6. Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente (B) um Siliciumdioxid (Kieselsäuren) , Titandioxid und Aluminiumoxid handelt .6. Compositions according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that component (B) is silica (silicas), titanium dioxide and alumina.
7. Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente (B) um Siliciumdioxid handelt.7. Compositions according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that component (B) is silica.
8. Wasch- und Reinigungsmittel, enthaltend die Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7.8. Washing and cleaning compositions containing the compositions according to one or more of claims 1 to 7.
9. Verfahren zum Entschäumen und/oder Schaumverhinderung von Medien, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 mit dem Medium vermischt wird.9. A method for defoaming and / or foam prevention of media, characterized in that the composition is mixed according to one or more of claims 1 to 7 with the medium.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung in Mengen von 0,1 Gew.-ppm bis 1 Gew.-% zum schäumenden Medium zugegeben wird. 10. The method according to claim 9, characterized in that the composition in amounts of from 0.1 ppm by weight to 1 wt .-% is added to the foaming medium.
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