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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Faserbehandlungsmittel,
dessen Hauptsiliconkomponente eine
Organopolysiloxanmikroemulsion ist. Genauer betrifft die Erfindung ein
Faserbehandlungsmittel, dessen Hauptsiliconkomponente eine
Organopolysiloxanmikroemulsion ist, die durch Emulsionspolymerisation erzeugt
wurde.
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Um natürlichen Fasern, wie Baumwolle, Flachs, Seide, Wolle,
Angora und Mohair, regenerierten Fasern, wie Kunstseide und
Bembergseide; semisynthetischen Fasern, wie zum Beispiel Acetat;
synthetischen Fasern, wie Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril,
Polyvinylchlorid, Vinylon, Polyethylen, Polypropylen und
Spandex®, und anorganischen Fasern, wie Glasfaser,
Kohlenstoffaser und Siliciumcarbidfaser, Weichheit, Glätte,
Knitterbeständigkeit, Längenerholung und Wasserabweisung zu
vermitteln, werden Emulsionen verwendet mit einer
durchschnittlichen Teilchengröße von 0,3 um. Diese Mikroemulsionen
werden erhalten durch Emulgierung von Organopolysiloxanen unter
Verwendung einer Emulgiervorrichtung, wie einem Homogenisator,
einer Kolloidmühle, einem Durchflußmischer oder einem
Propellermischer, wobei ein oder mehrere anionische, kationische,
nicht-ionische oder amphotere Tenside verwendet werden. Die
Verwendung von Emulsionen mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 0,3 um, die durch Emulsionspolymerisation von
cyclischen Dimethylpolysiloxanen erhalten wurden, wie in JP-A
44-20116 gezeigt, ist auch bekannt.
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Emulsionen, die mit den obigen Methoden hergestellt wurden, mit
der durchschnittlichen Teilchengröße von 0,3 um, haben eine
unbefriedigende Stabilität bei der Faserbehandlung. Sie haben
auch eine unbefriedigende Stabilität im Hinblick auf die
Verdünnung mit Wasser und eine unbefriedigende Stabilität, wenn sie
zusammen mit verschiedenen Additiven verwendet werden
(Mischstabilität). Als Konsequenz unterliegen diese Emulsionen einer
Deemulgierung, was schwerwiegende Probleme erzeugt, zum Beispiel
ein Aufschwimmen des Organopolysiloxans auf dem Behandlungsbad
und das Auftreten von Öltröpfchen auf dem faserigen Material
(Ölflecken).
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Die GB-A 1 441 424 offenbart eine oberflächenaktive
Zusammensetzung. Diese oberflächenaktive Zusammensetzung muß mindestens
einen n-Alkylmonoether eines Polyethylenglykols, ein
Natriumdialkylsulfosuccinat, mindestens eine Säure und mindestens ein
Amin umfassen. Diese Zusammensetzung kann mit Organosilanen oder
Polysiloxanen gemischt werden, um eine Emulsion zu liefern, die
verwendet werden kann, um dünne und kontinuierliche Filme auf
Oberflächen von Substraten abzulagern, wie auf Bauholz, Papier,
Leder, Pappe, Mauerwerk, Kunststoffen, Ziegelmauern, Gips,
Metallen und Horn. GB-A 1 175 120 lehrt ein Verfahren zur
Behandlung eines faserförmigen Materials, das umfaßt, daß man auf das
Fasermaterial eine Kolloidsuspension eines festen Silsesquioxans
aufträgt, das mindestens 5% funktionelle Gruppen enthält.
Dieses Verfahren liefert Wirkungen, wie zum Beispiel Gleitschutz,
Mattierung und Beständigkeit gegen trockene äußere Einflüsse und
wird vorzugsweise für Teppiche verwendet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die obigen Probleme
zu lösen, indem ein Faserbehandlungsmittel zur Verfügung
gestellt wird, das als Hauptsiliconkomponente eine
Organopolysiloxanmikroemulsion enthält, die hergestellt wurde durch
Emulsionspolymerisation, wobei die Emulsion eine ausgezeichnete
mechanische, Verdünnungs- und Mischstabilität hat und keine
Ölflecken erzeugt.
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Die vorhergehenden Aufgaben können gelöst werden durch ein
Verfahren zur Gewinnung von ölfleckenfreien, mit Siloxan
behandelten Fasern, indem (I) ein Siloxan auf die Fasern aufgebracht
wird und (II) die Fasern getrocknet werden, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß als Siloxanfaserbehandlungsmittel eine
Zusammensetzung verwendet wird, deren Hauptsiloxankomponente eine
Organopolysiloxanmikroemulsion ist, die durch
Emulsionspolymerisation
eines Organopolysiloxans erhalten wurde, wobei die
Mikroemulsion erhalten wird, indem nach und nach eine rohe
Emulsion, die aus einem Organopolysiloxan mit einem niedrigen
Polymerisationsgrad besteht, plus Tensid und Wasser, in eine wäßrige
Lösung, die eine katalytische Menge eines
Polymerisationskatalysators und einen Emulgator enthält, getropft wird, wobei die
durchschnittliche Teilchengröße des Organopolysiloxans nach der
Polymerisation gleich oder weniger als 0,15 um ist und deren
Viskosität, nachdem die Emulsion gebrochen ist, mindestens 100 mm²/s
bei 25ºC ist.
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Die für das vorliegende Verfahren geeignete
Organopolysiloxanmikroemulsion wird hergestellt durch Emulsionspolymerisation
eines Organopolysiloxans mit niedrigem Polymerisationsgrad und
die durchschnittliche Teilchengröße in dieser Emulsion nach der
Emulsionspolymerisation muß 0,15 im sein und ist vorzugsweise
0,12 um. Die mechanische, Verdünnungs- und Mischstabilität ist
vermindert, wenn die durchschnittliche Teilchengröße größer als
0,15 um ist und Ölflecken werden dann erzeugt bei jeder längeren
Behandlung von Fasermaterial. Die Viskosität des
Organopolysiloxans, das nach der Emulsionspolymerisation extrahiert wird,
soll mindestens 100 mm²/s (Centistokes), vorzugsweise mindestens
1000 mm²/s (Centistokes) und bevorzugter 10.000 bis 300.000 mm²/s
(Centistokes) bei 25ºC sein. Wenn die Viskosität dieses
Organopolysiloxans geringer als 100 mm²/s (Centistokes) ist,
können Weichheit und Glätte dem Fasermaterial nicht vermittelt
werden.
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Diese Emulsion kann erzeugt werden durch
Emulsionspolymerisation, wobei eine rohe Emulsion, die aus dem Organopolysiloxan
mit einem niedrigen Polymerisationsgrad besteht, plus Tensid und
Wasser, nach und nach in eine wäßrige Lösung getropft werden,
die eine katalytische Menge eines Polymerisationskatalysators
und einen Emulgator enthält.
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Cyclische Organopolysiloxane der folgenden Formel
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sind ein typisches Beispiel für Organopolysiloxane, die als
Ausgangsmaterial für die rohe Emulsion verwendet werden. Bei
dieser Formel ist R eine monovalente Kohlenwasserstoffgruppe und
Beispiele hierfür sind Alkylgruppen, zum Beispiel Methyl-,
Ethyl-, Propyl- und Butylgruppen; substituierte Alkylgruppen,
zum Beispiel 2-Phenylethyl-, 2-Phenylpropyl- und
3,3,3-Trifluoropropylgruppen; Alkenylgruppen, zum Beispiel Vinyl- und
Propenylgruppen; Arylgruppen, zum Beispiel Phenyl- und Tolylgruppen
und substituierte Arylgruppen. Die Gruppen R in dem Molekül
können gleich oder verschieden sein und n ist eine ganze Zahl
mit einem Wert von 3 bis 10. Diese cyclischen Organopolysiloxane
können von einer einzigen Molekülart sein oder können eine
Mischung von zwei oder mehr Molekülarten sein. Zusätzlich zu
diesen cyclischen Organopolysiloxanen ist die Zugabe von geringen
Mengen von Diorganopolysiloxan mit Hydroxylendgruppen oder
Silanen mit hydrolisierbaren Gruppen, zum Beispiel N-(2-Aminoethyl)-
3-Aminopropyltrimethoxysilan, Trimethoxyvinylsilan oder gamma-
Glycidoxypropyltrimethoxysilan zulässig.
Hexaorganodisiloxanendblocker können zugegeben werden, um die Viskosität zu
steuern.
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Ein Tensid ist notwendig, um das Organopolysiloxan in die rohe
Emulsion umzuwandeln, und dieses schließt anionische,
kationische und nicht-ionische Tenside ein.
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Beispiele für anionische Tenside sind Alkylbenzolsulfonsäuren,
wie Hexylbenzolsulfonsäure, Octylbenzolsulfonsäure,
Decylbenzolsulfonsäure, Dodecylbenzolsulfonsäure, Cetylbenzolsulfonsäure
und Myristylbenzolsulfonsäure; die Sulfatester von
Polyoxyethylen-Monoalkylethern zum Beispiel
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CH&sub3;(CH&sub2;)&sub6;CH&sub2;O(C&sub2;H&sub4;O)&sub2;SO&sub3;H, CH&sub3;(CH&sub2;)&sub8;CH&sub2;O(C&sub2;H&sub4;O)&sub8;SO&sub3;H,
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CH&sub3;(CH&sub2;)&sub1;&sub9;CH&sub2;O(C&sub2;H&sub4;O)&sub4;SO&sub3;R, und
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CH&sub3;(CH&sub2;)&sub8;CH&sub2;C&sub6;R&sub4;O(C&sub2;R&sub4;O)&sub2;SO&sub3;H; und Alkylnaphtylsulfonsäuren.
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Beispiele für kationische Tenside sind quaternäre
Ammoniumhydroxide, zum Beispiel Octyltrimethylammoniumhydroxid,
Dodecyltrimethylammoniumhydroxid, Hexadecyltrimethylammoniumhydroxid,
Octyldimethylbenzylammoniumhydroxid,
Decyldimethylbenzylammoniumhydroxid, Didodecyldimethylammoniumhydroxid,
Dioctadecyldimethylammoniumhydroxid, Rindertalgtrimethylammoniumhydroxid
und Kokostrimethylammoniumhydroxid und deren Salze.
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Beispiele für nicht-ionische Tenside sind
Polyoxyalkylenalkylether, Polyoxylalkylenalkylphenolether,
Polyoxyalkylenalkylester, Polyoxyalkylensorbitanalkylester, Polyethylenglycol,
Propylenglycol und Diethylenglycol.
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Mit Ausnahme der Kombination eines anionischen Tensids mit einem
kationischen Tensid kann das Tensid als einzelne Molekülart oder
als Kombination von zwei oder mehr Molekülen verwendet werden.
Genau gesagt ist es zulässig, eine einzelne Molekülart eines
anionischen Tensids oder die Kombination von zwei oder mehr
Molekülarten von anionischen Tensiden oder eine einzelne Art
eines nicht-ionischen Tensids oder die Kombination von zwei oder
mehr Arten von nicht-ionischen Tensiden oder eine einzelne
Molekülart eines kationischen Tensids oder die Kombination von zwei
oder mehr Molekülarten von kationischen Tensiden oder die
Kombination von zwei oder mehr Molekülarten, jeweils ausgewählt aus
anionischen und nicht-ionischen Tensiden oder die Kombination
von zwei oder mehr Molekülarten, jeweils ausgewählt aus
kationischen und nicht-ionischen Tensiden, zu verwenden.
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Das Tensid wird in der rohen Emulsion in einer Menge verwendet,
die die Bildung einer Emulsion bewirkt und diese Menge variiert
mit der Art des Tensids. Somit ist die Menge nicht spezifisch
beschränkt, aber bevorzugt sind 2 bis 10 Gewichtsprozent.
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Wasser wird in der rohen Emulsion vorzugsweise in einer Menge
verwendet, die eine Organopolysiloxankonzentration von 10 bis 40
Gewichtsprozent ergibt.
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Die rohe Emulsion wird hergestellt, indem das obige
Organopolysiloxan, das Tensid und Wasser bis zur Homogenität vermischt
werden und diese Mischung durch eine Emulgiervorrichtung
geleitet wird, zum Beispiel einen Homogenisator, eine Kolloidmühle
oder einen Durchflußmischer.
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Mikroemulsionen, die für die vorliegende Erfindung geeignet
sind, werden erhalten durch eine Emulsionspolymerisation, bei
der die rohe Emulsion nach und nach in eine getrennt
hergestellte wäßrige Lösung getropft wird, die eine katalytische Menge
eines Polymerisationskatalysators und Tensid enthält.
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Dieser Polymerisationskatalysator schließt anionische
Katalysatoren und kationische Katalysatoren ein. Die anionischen
Katalysatoren sind beispielsweise Mineralsäuren, zum Beispiel
Salzsäure und Schwefelsäure, ebenso wie Alkylbenzolsulfonsäuren,
Sulfatester von Polyoxyethylenmonoalkylethern und
Alkylnaphtylsulfonsäuren, die oben als Beispiele für die Tenside angegeben
wurden. Die kationischen Katalysatoren sind beispielsweise
Alkalihydroxide, zum Beispiel Kaliumhydroxid und Natriumhydroxid,
ebenso wie quaternäre Ammoniumhydroxide und deren Salze, die als
Beispiele für Tenside angegeben wurden.
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Das zu verwendende Tensid für die Polymerisation entspricht
solchen, die als Beispiele für das für die rohe Emulsion zu
verwendende Tensid angegeben wurden. Wenn somit eine
Aklybenzolsulfonsäure, ein Sulfatester eines
Polyoxyethylenmonoalkylethers, eine Alkylnaphtylsulfonsäure oder ein quaternäres
Ammoniumhydroxid oder Salz davon als Tensid verwendet wird, kann es
auch als Polymerisationskatalysator dienen. Vom Standpunkt der
ionischen Eigenschaften der Emulsion sollte, wenn ein
anionisches Tensid für die rohe Emulsion verwendet wird, ein
anionischer Katalysator verwendet werden zur Erzeugung der
Mikroemulsion
und das Tensid sollte ein anionisches und/oder
nicht-ionisches Tensid sein. Andererseits sollte, wenn ein kationisches
Tensid in der rohen Emulsion verwendet wird, ein kationischer
Katalysator zur Erzeugung der Mikroemulsion verwendet werden,
und das Tensid sollte ein kationisches Tensid und/oder
nichtionisches Tensid sein. Wenn ein nicht-ionisches Tensid in der
rohen Emulsion verwendet wird, kann ein anionischer oder
kationischer Katalysator zur Erzeugung der Mikroemulsion verwendet
werden; ein anionisches Tensid und/oder nicht-ionisches Tensid
sollte verwendet werden mit einem anionischen Katalysator,
während ein kationisches Tensid und/oder nicht-ionisches Tensid mit
einem kationischen Katalysator verwendet werden sollte.
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Das Tensid in der wäßrigen Lösung von Katalysators und Tensid,
sollte mit 5 bis 50 Gewichtsteilen und vorzugsweise 25 bis 45
Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen Organopolysiloxan in der
rohen Emulsion verwendet werden. Der Katalysator sollte mit 0,2
bis 2,0 Gewichtsteilen und vorzugsweise 0,5 bis 1,0
Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Organopolysiloxan in der
rohen Emulsion verwendet werden.
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Die Temperatur der wäßrigen Katalysatorlösung ist vorzugsweise
40 bis 95ºC, wenn die rohe Emulsion tropfenweise zugegeben wird.
Die Rate der tropfenweisen Zugabe variiert mit der Art und
Konzentration des Katalysators und der Temperatur der wäßrigen
Katalysatorlösung. Die tropfenweise Zugabe kann schnell sein,
wenn die Katalysatorkonzentration hoch ist oder wenn die
Temperatur der wäßrigen Katalysatorlösung hoch ist, aber die
tropfenweise Zugabe wird vorzugsweise 30 Minuten lang durchgeführt, um
Emulsionen mit kleinerer Teilchengröße zu erhalten. Nach der
tropfenweisen Zugabe wird die Emulsionspolymerisation bei 0 bis
90ºC durchgeführt, bis die spezielle Viskosität erreicht ist, um
eine Mikroemulsion zu liefern mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 0,15 um. Nach der Emulsionspolymerisation wird der
Katalysator vorzugsweise mit Alkali im Fall eines anionischen
Polymerisationskatalysators oder mit Säure im Fall eines
kationischen Polymerisationskatalysators neutralisiert. Obwohl die
Organopolysiloxankonzentration zum Zeitpunkt der
Emulsionspolymerisation nicht spezifisch beschränkt ist, sollte sie
vorzugsweise 5 bis 50 Gewichtsprozent betragen.
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Detailliertere Angaben zur Herstellung der Mikroemulsionen, die
für diese Erfindung geeignet sind, finden sich in der
US-Patentanmeldung Serial No. 809 090, eingereicht am 12. Dezember 1983
im Namen von Daniel Graiver und Osamu Tanaka mit dem Titel
"Methods for Making Polydiorganosiloxane Microemulsions".
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Das Faserbehandlungsmittel der vorliegenden Erfindung kann
zusätzlich Wasser; verschiedene Harzausrüstungsmittel, zum
Beispiel Glyoxalharze, Melaminharze, Harnstoffharze, Polyesterharze
oder Acrylharze, Organohydrogenpolysiloxan, Organoalkoxysilan;
zusätzliches Tensid; Konservierungsmittel; Farbstoffe etc.
enthalten.
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Fasermaterial kann mit dem erfindungsgemäßen
Faserbehandlungsmittel behandelt werden mit Methoden, wie Sprühen,
Walzenauftrag, Bürsten oder Eintauchen etc. Die Aufnahme variiert mit
der Art des betreffenden Fasermaterials, liegt aber allgemein im
Bereich von 0,01 bis 10,0 Gewichtsprozent Organopolysiloxan
bezogen auf Fasermaterial. Das Fasermaterial wird dann zum
Beispiel behandelt, indem es bei Raumtemperatur stehengelassen
wird, einem heißen Luftstrom ausgesetzt wird oder erwärmt wird.
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Vom Material selbst aus gesehen, sind Beispiele für
Fasermaterial natürliche Fasern, zum Beispiel Haar, Wolle, Seide, Flachs,
Baumwolle, Angora, Mohair und Asbest; regenerierte Fasern, zum
Beispiel Kunstseide und Bemberg; semisynthetische Fasern, zum
Beispiel Acetat; synthetische Fasern, zum Beispiel Polyester,
Polyamid, Polyacrylnitril, Polyvinylchlorid, Vinylon,
Polyethylen, Polypropylen und Spandex® und anorganische Fasern, wie zum
Beispiel Glasfaser, Kohlenstoffaser und Siliciumcarbidfaser.
Bezüglich der Form kann das faserförmige Material beispielsweise
in Form von Stapelfasern, Filamenten, Kabeln, Spitze und Garn
sein. Bezüglich der Konfiguration kann das faserförmige Material
Gewirke, Gewebe und nicht-gewebtes Gewebe und Papier sein.
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Die Erfindung wird erklärt durch die erläuternden Beispiele. In
den Beispielen sind Teile gleich Gewichtsteile und die
Viskosität der bei 25ºC gemessene Wert.
Beispiel 1
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850 Teile Wasser, 10 Teile Dodecylbenzolsulfonsäure und 600
Teile cyclisches Dimethylsiloxantetramer wurden in ein 2-Liter-
Becherglas gebracht und bis zur Homogenität gerührt. Diese
Mischung wurde viermal durch einen Homogenisator geleitet mit
einem Druck von 39 N/mm² (400 kg/cm²), um eine rohe Emulsion zu
erzeugen.
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Getrennt wurden 1300 Teile Wasser und 180 Teile
Dodecylbenzolsulfonsäure in einen 5-Liter-Vierhalskolben gebracht und
anschließend gelöst und unter langsamen Rühren wurde die
Flüssigkeit auf einer Temperatur von 85ºC gehalten. Die rohe Emulsion
wurde nach und nach in diese wäßrige Lösung von
Dodecylbenzolsulfonsäure zwei Stunden lang eingetropft. Nach der
tropfenweisen Zugabe und dem Abkühlen wurde die Emulsionspolymerisation
dann durchgeführt, indem die Temperatur zwei Stunden auf 48ºC
gehalten wurde. Nach der Polymerisation wurde der pH auf 7,0
eingestellt unter Verwendung von 50 Gewichtsprozent wäßrigem
Natriumhydroxid zu Erzeugung der Emulsion A.
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Die durchschnittliche Teilchengröße dieser Emulsion A wurde
gemessen unter Verwendung eines Quasi-Elastic Light-Scattering
Modell M2000 von Malrer Company (USA) und sie war 0,05 um, was
bestätigte, daß es eine Mikroemulsion war. Diese Mikroemulsion
wurde mit Methanol gebrochen, um das Öl zu extrahieren, von dem
bestimmt wurde, daß es ein Dimethylpolysiloxan mit
Hydroxylendgruppen mit einer Viskosität von 60.000 mm²/s (Centistokes) war.
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Die Emulsion A wurde mit Wasser verdünnt, was eine
Siliconkonzentration von 2 Gewichtsprozent ergab und 400 cm³ dieser
Emulsion
wurden in eine rechteckige Wanne aus rostfreiem Stahl mit
20 cm · 35 cm · 3 cm gelegt. Diese Wanne enthielt zwei
Kautschukwalzen mit einem Durchmesser von 6 cm (Druck im
Walzenspalt = 0,5 kg/cm²), die vertikal angeordnet waren, und die
untere Walze tauchte etwa 0,5 cm in die Emulsion ein. Die Walzen
wurden dann 8 Stunden bei 20 Upm (min&supmin;¹) betrieben und
anschließend wurde eine visuelle Untersuchung der mechanischen
Stabilität der Mikroemulsion im Hinblick auf die Drehung der
Kautschukwalzen durchgeführt und diese Ergebnisse sind in
Tabelle 1 angegeben. Weiterhin wurden 25 cm³ der Emulsion nach dieser
Behandlung mit den Kautschukwalzen gesammelt und dann in der
Zentrifuge mit 3500 Upm (min&supmin;¹) aufgetrennt. Diese Ergebnisse
sind auch in Tabelle 1 angegeben.
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Die Emulsion A wurde auch mit Wasser verdünnt, was eine
Siliconkonzentration von 5 Gewichtsprozent ergab, und 500 cm³ davon
wurden in einen Haushaltssaftmischer gebracht und 60 Minuten bei
4000 Upm (min&supmin;¹) behandelt. Der Zustand der Emulsion wurde
visuell untersucht nach dieser Bearbeitung und die Ergebnisse sind
in Tabelle 2 angegeben. Nach dieser Bearbeitung im Saftmischer
wurde die Emulsion auf ein schwarzes nicht-gewebtes Gewebe aus
100 Gewichtsprozent Kunstseide aufgesprüht unter Verwendung
eines einfachen Luftsprühers und dann 3 Minuten auf 150ºC
erhitzt. Das entstehende behandelte Gewebe wurde visuell
ausgewertet auf Gegenwart/Abwesenheit von Ölflecken, und der Griff des
Gewebes wurde durch Gefühl ausgewertet. Diese Ergebnisse sind in
Tabelle 2 angegeben.
Vergleichsbeispiel 1
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350 Teile Dimethylpolysiloxan mit Trimethylsilylendgruppen mit
einer Viskosität von 350 mm²/s (Centistokes), 30 Teile
Polyoxyethylenalkylether und 30 Teile Wasser wurden bis zur Homogenität
vermischt und dann in einer Kolloidmühle emulgiert. Diese
Emulsion wurde bis zu Homogenität in 590 Teilen Wasser dispergiert,
was eine mechanisch emulgierte Emulsion lieferte mit einer
durchschnittlichen Teilchengröße von 1,5 um (Emulsion B).
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Die Emulsion B wurde mit Wasser verdünnt auf eine
Siliconkonzentration von 2 Gewichtsprozent und die mechanische Stabilität im
Hinblick auf die Kautschukwalzen wurde dann genau wie in
Beispiel 1 getestet. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
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Die Emulsion B wurde auch mit Wasser verdünnt auf eine
Siliconkonzentration von 5 Gewichtsprozent und die mechanische
Stabilität im Haushaltssaftmischer wurde genau wie in Beispiel 1
getestet. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Vergleichsbeispiel 2
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300 Teile cyclisches Dimethylsiloxantetramer, 20 Teile
Dodecylbenzolsulfonsäure und 670 Teile Wasser wurden bis zur
Homogenität gerührt und dann viermal durch einen Homogenisator mit einem
Druck von 39 N/mm² (400 kg/cm²) geleitet. Die erhaltene Emulsion
wurde dann 2 Stunden auf 85ºC und anschließend 2 Stunden auf
48ºC gehalten, um eine emulsionspolymerisierte Emulsion mit
einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,3 um zu liefern
(Emulsion C).
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Die Emulsion C wurde mit Wasser verdünnt auf eine
Siliconkonzentration von 2 Gewichtsprozent und die mechanische Stabilität im
Hinblick auf die Kautschukwalzen wurde ausgewertet, genau wie in
Beispiel 1. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
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Die Emulsion C wurde auch mit Wasser verdünnt auf eine
Siliconkonzentration von 5 Gewichtsprozent und die mechanische
Stabilität im Haushaltssaftmischer wurde genau wie in Beispiel 1
ausgewertet. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Tabelle 1
durchschnittliche Teilchengröße in der Emulsion in um Haftung von Öl an den Kautschukwalzen Zustand der Emulsion nach Trennung in der Zentrifuge Beispiel 1 keine Haftung von Öl vollständig homogene wäßrige Lösung, kein Aufschwimmen von Öl Vergleichsbeispiel 1 Öl haftet an der Oberfläche der Kautschukwalze, Runzelbildung bei der Emulsion Glanz wird beobachtet, was auf ein Aufschwimmen von Öl bedeutet Vergleichsbeispiel 2 leichtes Anhaften von Öl, leichte Runzelbildung der Emulsion eine geringe Menge an aufschwimmendem Öl wird beobachtet
Tabelle 2
Anhaften von Öl nach der Bearbeitung im Saftmischer Ölflecken auf dem behandelten Gewebe Griff des behandelten Gewebes Beispiel 1 absolut kein Anhaften von Öl auf den Blättern oder Glaswänden des Saftmischers absolut keine sehr gute Weichheit Vergleichsbeispiel 1 geringe Menge an Öl haftet an den Blättern geringe Menge an Ölflecken mangelhafte Weichheit Vergleichsbeispiel 2 Öl haftet sowohl an Blättern als an Glaswänden ca. 0,5 bis 1 mm Ölflecken hier und da mangehafte Weichheit
Beispiel 2
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400 Teile cyclisches Dimethylsiloxantetramer, 10 Teile
Hexamethyldisiloxan, 560 Teile Wasser und 30 Teile des
Ethylenoxidadduktes (45 Mol) von Octylphenol wurden bis zur Homogenität
vermischt und dann durch einen Homogenisator mit 44 N/mm² (450 kg/cm²)
geleitet unter Bildung einer rohen Emulsion.
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Getrennt wurden 130 Teile Dodecylbenzolsulfonsäure und 870 Teile
Wasser in einen 3-Liter-Vierhalskolben gebracht und anschließend
gelöst und die Flüssigkeit wurde auf einer Temperatur von 80ºC
unter langsamem Rühren gehalten. Die rohe Emulsion wurde dann
nach und nach in diese wäßrige Lösung von
Dodecylbenzolsulfonsäure zwei Stunden lang eingetropft. Nach der tropfenweisen
Zugabe wurde die Mischung gekühlt und dann auf derselben
Temperatur weitere drei Stunden gehalten, um eine
Emulsionspolymerisation durchzuführen. Nach der Polymerisation wurde der pH auf
7,0 eingestellt unter Verwendung von 10 Gewichtsprozent wäßrigem
Natriumhydroxids.
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Das Produkt war eine Mikroemulsion mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 0,08 um und einem Transmissionsgrad von 91%
bei 580 nm. Die Mikroemulsion wurde mit Methanol gebrochen und
es wurde bestätigt, daß das extrahierte Öl Dimethylpolysiloxan
mit Trimethylsilylendgruppen mit einer Viskosität von 280 mm²/s
(Centistokes) war.
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Diese Emulsion wurde mit Wasser verdünnt auf eine
Siliconkonzentration von 1 Gewichtsprozent und diese Verdünnung wurde dann
wie in Beispiel 1 ausgewertet: Mechanische Stabilität im
Saftmischer, Ölfleckenbildung auf dem Gewebe, das mit der Emulsion
behandelt wurde, die im Saftmischer bearbeitet worden war und
Griff des behandelten Gewebes. Es wurde gefunden, daß die
mechanische Stabilität im Saftmischer ausgezeichnet war (kein
Aufschwimmen von Öl); daß das mit der im Saftmischer bearbeiteten
Emulsion behandelte Gewebe keine Ölflecken aufwies und
weiterhin, daß der Griff des Gewebes gut war.
Beispiel 3
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300 Teile cyclisches Dimethylsiloxantetramer und 2 Teile
Betaglycidoxyethyltrimethoxysilan wurden gemischt und diese Mischung
wurde dann bis zur Homogenität in eine Lösung von 30 Teilen
Polyoxyethylennonylphenolether (20 Mol EO) und 300 Teile Wasser
gemischt. Eine rohe Emulsion wurde erhalten, indem diese
Mischung zweimal durch einen Homogenisator mit einem Druck von 39 N/mm²
(400 kg/cm²) geleitet wurde.
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Getrennt wurden 50 Teile Rindertalgtrimethylammoniumchlorid, 20
Teile Polyoxyethylennonylphenolether (20 Mol EO), 3 Teile
Natriumhydroxidpulver und 290 Teile Wasser bis zur Homogenität
vermischt und dann die Flüssigkeit auf einer Temperatur von 85ºC
unter langsamem Rühren gehalten. Die rohe Emulsion wurde dann
nach und nach in diese Mischung 2 Stunden lang getropft. Nach
der Zugabe wurde die Emulsionspolymerisation durchgeführt, indem
die Mischung auf derselben Temperatur weitere 5 Stunden gehalten
wurde. Nach der Polymerisation wurde der pH unter Verwendung von
Essigsäure auf 7,0 eingestellt. Das Produkt war eine
Mikroemulsion mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,04 um.
Diese Emulsion wurde mit Methanol gebrochen und das extrahierte
Öl hatte eine Viskosität von ungefähr 80 mm²/s (Centistokes).
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Drei Teile dieser Emulsion wurden dann bis zur Homogenität mit
10 Teilen einer 50-gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung von
Glyoxalharz, 1 Teil Aminkatalysator und 86 Teilen Wasser vermischt.
Nach 24-stündigem Stehen wurde die Mischstabilität im Hinblick
auf den Aminkatalysator und das Glyoxalharz visuell ausgewertet.
Kein aufschwimmendes Harz oder Öl wurde beobachtet und die
Stabilität war somit gut. Gewebe für ein Männerhemd (65
Gewichtsprozent Polyester/35 Gewichtsprozent Baumwolle-Mischgewebe)
wurde 10 Sekunden eingetaucht, zwischen Walzen ausgewrungen, bei
Raumtemperatur getrocknet und dann in einem Ofen 3 Minuten auf
150ºC erhitzt. Dieses behandelte Gewebe hatte keine Ölflecken
und die Knitterbeständigkeit, manuell getestet, war gut, was
bestätigt, daß die Emulsion als Ausrüstmittel für Hemden
geeignet ist.
Beispiel 4
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400 Teile Octamethyltetrasiloxan, 570 Teile Wasser und 30 Teile
einer 50/50 (Gewicht)-Mischung von
Rindertalgtrimethylammoniumchlorid und Dikokosdimethylammonium wurden bis zur Homogenität
vermischt und eine rohe Emulsion wurde erhalten, indem diese
Mischung dreimal durch einen Homogenisator mit einem Druck von
0,34 N/mm² (3,5 kg/cm²) geleitet wurde.
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Getrennt wurden 130 Teile einer 50/50(Gewicht)-Mischung von
Rindertalgtrimethylammoniumchlorid und Dikokosdimethylammonium,
870 Teilen Wasser und 4 Teilen Natriumhydroxidpulver in einen
3-Liter-Vierhalskolben gebracht und anschließend gelöst und dann
wurde die Flüssigkeit auf einer Temperatur von 85ºC unter
langsamem Rühren gehalten. Die rohe Emulsion wurde nach und nach in
diese wäßrige Lösung 2 Stunden lang eingetropft. Nach der Zugabe
wurde die Emulsionspolymerisation durchgeführt, indem weitere 3
Stunden dieselbe Temperatur aufrechterhalten wurde. Nach der
Polymerisation wurde der pH unter Verwendung von Eisessig auf
7,0 eingestellt.
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Das Produkt war eine Mikroemulsion mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 0,10 um. Diese Emulsion wurde unter Verwendung
von Methanol gebrochen und es wurde bestimmt, daß das
extrahierte Öl Dimethylpolysiloxan mit Hydroxylendgruppen mit einer
Viskosität von 1200 mm²/s (Centistokes) war.
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Die Mikroemulsion wurde mit Wasser auf eine Siliconkonzentration
von 2 Gewichtsprozent verdünnt. Diese Mikroemulsion wurde auf
100 Gewichtsprozent Wollgarn zum Stricken (3 Gewichtsprozent
Siliconaufnahme) aufgebracht und anschließend bei Raumtemperatur
getrocknet und dann 3 Minuten lang auf 130ºC erhitzt. Das
behandelte
Wollgarn hatte absolut keine Ölflecken, eine wesentlich
größere Glätte als das unbehandelte Garn (entfettete Garn), und
eine ausgezeichnete Festigkeit und einen ausgezeichneten
Rückprall und konnte so in ein lose gestricktes Produkt verwandelt
werden.