JP5154219B2 - シリコーンエマルジョンを連続的に製造する方法 - Google Patents
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Description
第2の高剪断型混合装置中に25℃で液状であり、0.5〜500000mPa・sの粘度を有する有機珪素化合物(A)、乳化剤(B)および水(C)から選択された他の成分が混入され、この場合前記方法で使用される圧力は、第2の高剪断型混合装置の後方での圧力保持弁による圧力保持およびこの高剪断型混合装置の回転数によって制御され、前記方法で使用される温度は、原料の温度および混合装置の回転数によって制御される。
AaRbSiXcO[4-(a+b+c)]1/2 (I)
〔式中、Rは、水素原子であるかまたはハロゲン基、アミン基、アンモニウム基、メルカプト基、アクリレート基またはマレインイミド基で置換されていてよい、1〜200個の炭素原子を有する1価、2価または3価の炭化水素基を表わし、
Xは、塩素原子、式−O−の基、この場合電荷の補償因子(Ausgleich)としてプロトンおよび/または有機イオン物質または無機イオン物質が存在していてよく、一般式−OR1の基または一般式IIの基
−(R2)h−[OCH2CH2]e[OC3H5]f[OC4H8]4]gOR3 (II)
この場合、R1は、水素原子を表わすかまたはO、S、NおよびPから選択される1つ以上の同一かまたは異なるヘテロ原子によって中断されていてよい、1〜200個の炭素原子を有する炭化水素基を表わし、
R2は、式−C(O)−、−C(O)O−、−C(O)NR1、−NR1、−N+HR1−、−O−、−S−で示される1個以上の基によって中断されていてよいおよび/またはF、ClまたはBrで置換されていてよい、1〜200個の炭素原子を有する2価の炭化水素基を表わし、
R3は、R1を表わすことができるかまたは式−C(O)R1または−Si(R1)3で示される基を表わし、
Aは、一般式IVで示される基を表わし、
−R4(B)z (IV)
この場合、
R4は、式−C(O)−、−C(O)O−、−C(O)NR5−、−NR5−、−N+HR5−、−N+R5R5−、−O−、−S−、−(HO)P(O)−または−(NaO)P(O)−Sで示される1個以上の基によって中断されておりおよび/またはF、ClまたはBrで置換されていてよい、基1個当たり1〜200個の炭素原子を有する2価、3価または4価の炭化水素基を表わし、この場合
R5は、水素原子を表わすかまたは式−C(O)−、−C(O)O−、−C(O)NR5−、−NR5−、−N+HR5−、−N+R5R5−、−O−または−S−で示される1個以上の基によって中断されておりおよび/またはF、ClまたはBrで置換されていてよい、基1個当たり1〜200個の炭素原子を有する炭化水素基を表わし、
Bは、R5の意味を有するかまたは−COO−、−SO3−、−OPO3Hy(2-y)−、−N+R5R5R5−、P4R5R5R5、−NR5R5−、−OH、−SH、F、Cl、Br、C(O)H、−COOH、−SO3H、−C6H4−OHおよび−CmF2m+1
yは、0または1の値を表わし、
zは、R4の原子価に応じて1、2または3の値を表わし、
hは、0または1の値を表わし、
mは、1〜20の整数を表わし、
a、bおよびcは、それぞれ0、1、2、3または4の値を表わし、a+b+cの値は、4以下であり、
e、fおよびgは、それぞれ0〜200の整数を表わし、但し、この場合e+f+gの総和は、1を上廻る〕で示される単位を含有する有機珪素化合物である。
アルカリ金属イオンおよびアルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオンおよびホスホニウムイオンならびに1価、2価または3価の金属イオンであり、好ましいのは、アルカリ金属イオンであり、特に好ましいのは、Na+およびK+である。
−(CH2)3−(OCH2CH2)3−OCH3、−(CH2)3−(OCH2CH2)6−OCH3、
−(CH2)3−(OCH2CH2)35−OCH3、
−(CH2)3−(OCH(CH3)CH2)3−OCH3、−(CH2)3−(OCH(CH3)CH2)6−OCH3、
−(CH2)3−(OCH(CH3)CH2)35−OCH3、−(CH2)3−(OCH2CH2)3−(OCH(CH3)CH2)3−OCH3、
−(CH2)3−(OCH2H3)6−(OCH(CH3)CH2)6−OCH3、
−(CH2)3−(OCH2H3)35−(OCH(CH3)CH2)35−OCH3、
−(CH2)3−(OCH2CH2)3−OSi(CH3)3、−(CH2)3−(OCH2CH2)6−OSi(CH3)3、
−(CH2)3−(OCH2H2)35−OSi(CH3)3、
−(CH2)3−(OCH2CH2)3−OC(O)CH3、−(CH2)3−(OCH2CH2)6−OC(O)CH3、
−(CH2)3−(OCH2H2)35−OC(O)CH3、
−(OCH2CH2)3−OH、−(OCH2CH2)6−OH、−(OCH2CH2)35−OH、
−(OCH(CH3)CH2)3−OH、−(OCH(CH3)CH2)6−OH、
−(OCH(CH3)CH2)35−OH、−(OCH2CH2)3(OCH(CH3)CH2)3−OH、
−(OCH2CH2)6−(OCH(CH3)CH2)6−OH、
−(OCH2CH2)35−(OCH(CH3)CH2)35−OH、
−(OCH2CH2)18−(O(CH2)4)18−OH、
−(OCH2CH2)3−OCH3、−(OCH2CH2)6−OCH3、−(OCH2CH2)35−OCH3、
−(OCH(CH3)CH2)3−OCH3、−(OCH(CH3)CH2)6−OCH3、
−(OCH(CH3)CH2)35−OCH3、−(OCH2CH2)3(OCH(CH3)CH2)3−OCH3、
−(OCH2CH2)6−(OCH(CH3)CH2)6−OCH3、
−(OCH2CH2)35−(OCH(CH3)CH2)35−OCH3、
−(OCH2CH2)3−OSi(CH3)3、−(OCH2CH2)6−OSi(CH3)3、
−(OCH2CH2)35−OSi(CH3)3、
−(CH2CH2)3−OC(O)CH3、−(OCH2CH2)6−OC(O)CH3、
− (OCH2CH2)35−OC(O)CH3、
−(OCH2CH2)3−OH、−(OCH2CH2)6−OH、−(OCH2CH2)35−O、
−(OCH(CH3)CH2)3−OH,−(OCH(CH3)CH2)6−OH、
−(OCH(CH3)CH2)35−OH、−(OCH2CH2)3(OCH(CH3)CH2)3−OH、
−(OCH2CH2)6−(OCH(CH3)CH2)6−OH、
−(OCH2CH2)35−(OCH(CH3)CH2)35−OHおよび
−(OCH2CH2)18−(O(CH2)4)18−OHである。
−(CH2)3−、−(CH2)3−O−CH2−、−(CH2)3−O−(CH2−CH2O)n−、
−(CH2)3−O−CH2−CH(OH)−CH2−、
−(CH2)3−NH−(CH2)2−、
−(CH2)3−NH−C(O)−、
−(CH2)3−NH−(CH2)2−C(O)−O−、
−(CH2)3−NH−(CH2)2−C(O)−O−(CH2)2、
−(CH2)3−NH−(CH2)2−NH−C(O)−CH=CH−、
−(CH2)3−NH−C(O)−CH=CH−、
−(CH2)3−C6H4−、
−C(O)−CH3、
−(CH2CH2O)3−OCH3、−(CH2CH2O)6−CH3、−(CH2CH2O)35−CH3、
−(CH(CH3)CH2O)3−CH3、−(CH(CH3)CH2O)6−CH3、
−(CH(CH3)CH2O)35−CH3、−(CH2CH2O)3−(CH(CH3)CH2O)3−CH3、
−(CH2CH2O)5−(CH2−CH(CH3)O)5−CH3、
−(CH2CH2O)10−(CH2−CH(CH3)O)10−CH3、
−(CH2CH2O)3−Si(CH3)3、−(CH2CH2O)6−Si(CH3)3、−(CH2CH2O)35−Si(CH3)3、
−(CH2CH2O)5−(CH2−CH(CH3)O)5−Si(CH3)3、
−(CH2CH2O)10−(CH2−CH(CH3)O)10−Si(CH3)3、
−(CH2CH2O)3−C(O)CH3,−(CH2CH2O)6−C(O)CH3、−(CH2CH2O)35−C(O)CH3、
−(CH2CH2O)5−(CH2−CH(CH3)O)5−C(O)CH3、
−(CH2CH2O)10−(CH2−CH(CH3)O)10−C(O)CH3、
−(CH2CH2O)3−H、−(CH2CH2O)6−H、−(CH2CH2O)35−H、
−(CH(CH3)CH2O)3−H、−(CH(CH3)CH2O)6−H、
−(CH(CH3)CH2O)35−H、−(CH2CH2O)3−(CH(CH3)CH2O)3−H、
−(CH2CH2O)5−(CH2−CH(CH3)O)5−H、
−(CH2CH2O)10−(CH2−CH(CH3)O)10−Hおよび
−(CH2CH2O)18−((CH2)4O)18−Hで示される基である。
−(CH2)3−(CH2)3−、(CH2)3−NR5−(CH2)3−、
−(CH2)3−(CH2−CH2O)f−(CH2)3−、
−O−(CH−CHO)f−。
(CH3)2SiO2/296.5モル%および(CH3)3SiO1/23.5モル%または(CH3)2SiO2/296.5モル%および(CH3)2(OH)SiO1/23.5モル%を有する粘度50mPa・sの油;
(CH3)2SiO2/298モル%および(CH3)3SiO1/22モル%または(CH3)2SiO2/298モル%および(CH3)2(OH)SiO1/22モル%を有する粘度100mPa・sの油;
(CH3)2SiO2/299.2モル%および(CH3)3SiO1/20.8モル%または(CH3)2SiO2/299.2モル%および(CH3)2(OH)SiO1/20.8モル%を有する粘度1000mPa・sの油;
(CH3)2SiO2/299.63モル%および(CH3)3SiO1/20.37モル%または(CH3)2SiO2/299.63モル%および(CH3)2(OH)SiO1/20.37モル%を有する粘度12500mPa・sの油;
(CH3)2SiO2/299.81モル%および(CH3)3SiO1/20.19モル%または(CH3)2SiO2/299.81モル%および(CH3)2(OH)SiO1/20.19モル%を有する粘度100000mPa・sの油である。
芳香族化合物に対して6〜20個の炭素原子および95%までのエチレンオキシド含量を有するフェノールのポリオキシエチレン誘導体:10〜22個の炭素原子を有する脂肪アミノベタインおよびアミドベタイン;8〜22個の炭素原子および95%までのエチレンオキシド含量を有する、脂肪酸または脂肪アルコールのポリオキシエチレン縮合物;アルキル基中に6〜20個の炭素原子を有するイオン性乳化剤、例えばアルキルアリールスルホネート;8〜22個の炭素原子を有する脂肪酸石鹸;8〜22個の炭素原子を有する脂肪スルフェート;10〜22個の炭素原子を有するアルキルスルホネート;ジアルキルスルホスクシネートのアルカリ金属塩;10〜22個の炭素原子を有する脂肪アミン基オキシド;6〜20個の炭素原子を有する脂肪イミダゾリン;10〜22個の炭素原子を有する脂肪アミドスルホベタイン;第4級乳化剤、例えば10〜22個の炭素原子を有する脂肪アンモニウム化合物;10〜22個の炭素原子を有する脂肪モルホリンオキシド;10〜22個の炭素原子および95%までのエチレンオキシドを有する、カルボキシル化されエトキシル化されたアルカリ金属塩;10〜22個の炭素原子および95%までのエチレンオキシドを有する、グリセリンの脂肪酸モノエステルのエチレンオキシド縮合物;10〜22個の炭素原子を有する脂肪酸のモノエタノールアミドまたはジエタノールアミド;Xが一般式IIの基を表わし、cが少なくとも1であるような一般式Iの単位を有する有機珪素化合物(A)である。
ミリスチルフェノール−エチレンオキシド縮合物;オクチルフェニル−エチレンオキシド縮合物;ステアリルフェノール−エチレンオキシド縮合物;ラウリルアルコール−エチレンオキシド縮合物;ステアリルアルコール−エチレンオキシド縮合物;デシルアミノベタイン;ココアミドスルホベタイン;オレイルアミドベタイン;ココイミダゾリン;ココスルホイミダゾリン;セチルイミダゾリン;1−ヒドロキシエチル−2−ヘプタデセニルイミダゾリン;n−ココモルホリンオキシド;デシルジメチルアミンオキシド;ココアミドジメチルアミンオキシド;縮合されたエチレンオキシド基を有するソルビタントリステアレート;縮合されたエチレンオキシド基を有するソルビタントリオレエート;ナトリウムドデシルスルフェートまたはカリウムドデシルスルフェート;ナトリウムステアリルスルフェートまたはカリウムステアリルスルフェート;ナトリウムドデシルベンゼンスルホネートまたはカリウムドデシルベンゼンスルホネート;ナトリウムステアリルスルホネートまたはカリウムステアリルスルホネート;ドデシルスルフェートのトリエタノールアミン塩;トリメチルドデシルアンモニウムクロリド;トリメチルステアリルアンモニウムメトスルフェート;ナトリウムラウレート;ナトリウムミリステートまたはカリウムミリステートである。
実施例1:アミノ官能性ポリシロキサンの澄明なエマルジョンの製造
混合装置2(4000rpm)に40℃の温度(この温度は±2Kに制御される)を有するアミノ官能性シリコーン油16.25%(Wacker(登録商標)Finish WR 1300)、平均的に8のEOを有するイソトリデシルアルコールエトキシレート1.60%(Arlypon(登録商標)IT 8)、平均的に5のEOを有するイソトリデシルアルコールエトキシレート(Lutensol(登録商標)TO 5)、(80%の)酢酸0.2%および水道水3.93%(温度12℃、この温度は、±2Kに制御される)を供給する。圧力保持弁22を4.5バールに調節する。混合装置6(3000rpm)に完全脱塩水3.6%(水道水)(12℃、この温度は、±2Kに制御される)を計量供給する。混合装置13を使用せず、生成物を混合装置6の後方で混合装置18に供給する。混合装置6の後方で水道水66.9%(12℃)および貯蔵剤0.08%(Kathon(登録商標)LXE)を添加し、混合装置18に供給する(3000rpm)。混合装置18の後方でグリセリン3.5%を計量供給する。
実施例1の記載と同様の処理条件を選択するが、しかし、処理を本発明によって実施するのではなく、アミノ官能性シリコーン油を室温(20℃)で計量供給し、この結果、混合装置2(20℃)および混合装置6(25℃)で明らかな温度低下を導くが、圧力は、十分に不変のままである。
混合装置2(4000rpm)に(10%の)ポリビニルアルコール溶液35.3%(25℃、この温度は、±2Kに一定に保持される)およびシリコーン樹脂(T単位80モル%、D単位20モル%、2.0℃)と粘度30mPa・sのOH末端基を有するポリジメチルシロキサンとの混合物48.4%および水道水4.7%(12℃)を計量供給する。この混合物を混合装置6に供給し、混合装置6(3000rpm)中で再び剪断する。混合装置6の後方で水道水11.36%(12℃)および貯蔵剤0.24%(Rocima(登録商標)523)を添加し、この混合物を混合装置18(3000rpm)に供給する。圧力保持弁22を2バールに調節する。この処理パラメーターは、混合装置2の後方で2バールの圧力および33℃の温度を生じ、混合装置6の後方で同様に2バールおよび35℃が測定され、混合装置18の後方で2バールおよび36℃が記録される。前記の処理パラメーターを用いると、室温で相分離なしに1年間の貯蔵安定性を有するエマルジョンが形成される。
とにかく上記処理パラメーターを変えず、ポリビニルアルコール溶液の温度だけを制御せず、本発明によらずに50℃に上昇させた場合には、温度は、混合装置2の後方で約45℃に上昇し、相応して温度は混合装置6および22の後方で46℃に上昇する。得られた生成物は、既に室温で2週間の貯蔵後にシリコーン樹脂の明らかな分離を示す。
混合装置2(4000rpm)に約30mPa・sの粘度を有するOH官能性ポリジメチルシロキサン34.88%(15℃)および10のEO単位を有するイソトリデシルアルコールエトキシレート3,7%(水中の80%の溶液)および水道水4.5%およびドデシルベンゼンスルホン酸3%を供給する。この混合物を混合装置6(3000rpm)に供給し、そこで再び十分に作業する。この混合物を混合装置18に供給し、混合装置18(3000rpm)の前方で水道水40.43%および貯蔵剤0.08%(Kathon(登録商標)LXE)を計量供給する。
本発明によらない方法で全てのパラメーターを不変のままにし、ポリジメチルシロキサンの温度を25℃で作業した場合には、比較可能な粒径(154nm)を有するが、しかし、60000mPa・sの低すぎる油粘度を有するエマルジョンが生じる。
Claims (1)
- 25℃で液状であり、0.5〜500000mPa・sの粘度を有する有機珪素化合物(A)、乳化剤(B)および水(C)を含む水性エマルジョンを連続的に製造する方法であって、それぞれ成分の有機珪素化合物(A)、乳化剤(B)および水(C)の一部分を連続的に第1の高剪断型混合装置に供給し、この場合この第1の高剪断型混合装置中でシリコーンエマルジョンの高粘稠な相が形成され、第2の高剪断型混合装置中に有機珪素化合物(A)、乳化剤(B)および水(C)から選択された他の成分を混入し、この場合に前記方法で使用される圧力を第2の高剪断型混合装置の後方での圧力保持弁による圧力保持およびこの高剪断型混合装置の回転数によって制御し、前記方法で使用される温度を原料の温度および混合装置の回転数によって制御し、これら圧力および温度を混合装置の直後に測定する、水性エマルジョンを連続的に製造する前記方法。
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