method of preparing silicone oil

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  • 8/11/2019 Method of Preparing Silicone Oil

    1/7

    US006071975A

    Ulllted

    States Patent

    [ 1 9 ]

    [ 1 1 ]

    P a t e n t N u m b e r : 6 , 0 7 1 , 9 7 5

    H a l l o r a n

    [ 4 5 ] Date o f P a t e n t : J u n . 6 , 2000

    [ 5 4 ] METHOD

    OF

    PREPARING

    SILICONE

    )IL-

    5 , 1 5 2 , 9 2 4

    1 0 / 1 9 9 2 Gee

    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    . . 5 1 6 / 6 7 X

    IN WATER

    MICROEMULSIONS 5,518,716

    5/1996

    Riccio e t a l .

    . . . . .

    . .

    516/67

    X

    5,684,085

    11/1997 Gee

    t

    a l . . . . . . . .

    . .

    424/7012 X

    [ 7 5 ]

    I n v e n t o r :

    Daniel

    Joseph

    Halloran, Midland,

    5 , 8 1 7 , 7 1 4 1 0 / 1 9 9 8

    G r a i v e r

    e t

    a l .

    . .

    . . . . . . . . . . .

    . . 524/762

    Nlich~ 5,969,038 10/1999

    Fecht

    e t a l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424/7012 X

    _ _ _ _

    Primary

    ExaminerRichard D.

    Lovering

    [ 7 3 ]

    A s s l g n e e ? C o r n l n g C o r p o r a t l o m M 1 d 1 a n d > A t t o r n e y , A g e n t , o r FirmJames L .

    De

    C e s a r e

    1c

    .

    [ 5 7 ]

    ABSTRACT

    [ 2 1 ]

    A p p l - N05

    0 9 / 2 2 7 , 8 3 8

    A

    l a s s i c a l

    m e t h o d

    o f m i c r o e m u l s i o n

    f o r m a t i o n i n v o l v e s

    [ 2 2 ]

    F i l e d : Jam 1

    1999

    mixing a n

    o i l

    and W a t e r W i t h

    a

    s u r f a c t a n t

    ( S 1 ) , a n d a

    c o - s u r f a c t a n t

    ( S 2 ) . The

    o i l

    i s m o s t l y p r e f e r a b l y a c y c l i c

    [ 5 1 ]

    I n t .

    C l . 7

    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    B01J 1 3 / 0 0 ;

    A61K / 0 7 5 ; s i l o x a n e .

    The

    i l

    i s

    added

    t o a s o l u t i o n o f t h e

    s u r f a c t a n t

    ( S 1 )

    C08L 4 3 / 0 4

    a n d

    W a t e r . A W o - p h a s e

    s y s t e m

    c o n t a i n i n g t h e s i l o X a n e

    [ 5 2 ] U.S.Cl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1 6 / 5 8 ;

    424/7012;

    424/7024; r e s u l t s . The tWo-phase system i s

    t h e n

    t i t r a t e d

    With

    4 2 4 / 7 0 2 8 ; 5 1 4 / 9 3 8 ;

    5 1 6 / 6 7 ; 5 2 4 / 8 0 6 c o - s u r f a c t a n t

    ( S 2 ) u n t i l

    a c l e a r i s o t r o p i c m i c r o e m u l s i o n

    [ 5 8 ]

    F i e l d

    o f

    Search

    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    5 1 6 / 5 8 ,

    6 7 ;

    5 2 4 / 8 0 6 ;

    r e s u l t s -

    An m u l s i o n

    p o l y m e r i z a t i o n

    c a t a l y s t

    i s added

    t o

    t h e

    4 2 4 / 7 0 1 2 , 7 0 2 4 , 7 0 2 8 ;

    5 1 4 / 9 3 8 c l e a r

    i s o t r o p i c m i c r o e m u l s i o n ,

    a n d p o l y m e r i z a t i o n

    o f t h e

    c y c l i c s i l o X a n e

    i s

    i n i t i a t e d . The p o l i m e r i Z a t i o n

    i s a l l o W e d

    t o

    [ 5 6 ] R e f e r e n c e s C i t e d a d v a n c e u n t i l t h e

    r e a c t i o n

    i s c o m p l e t e ,

    o r d e s i r e d

    d e g r e e o f

    p o l y m e r i z a t i o n

    ( D P ) h a s b e e n o b t a i n e d .

    M i c r o e m u l s i o n s

    o f

    Us PATENT DOCUMENTS h i g h m o l e c u l a r W e i g h t

    s i l i c o n e p o l y m e r s

    W i t h l o W p o l y d i s

    2 , 8 9 1 , 9 2 0

    6 / 1 9 5 9 Hyde e t

    a l .

    P e r s i t y can be

    Produced

    4,472,291

    9/1984 Rosano

    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    . 516 / 5 8 X

    4 , 9 9 9 , 3 9 8

    3 / 1 9 9 1 G r a i v e r e t a l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524/837 13 Claims, N0 r a w i n g s

  • 8/11/2019 Method of Preparing Silicone Oil

    2/7

    6 , 0 7 1 , 9 7 5

    1

    METHOD OF

    PREPARING

    I L ICONE OIL

    IN-WATER

    MICROEMULSIONS

    CROSS-REFERENCE TO RELATED

    APPLICATIONS

    N o t

    a p p l i c a b l e .

    STATEMENT

    REGARDING

    FEDERALLY

    SPONSORED

    RESEARCH OR DEVELOPMENT

    N o t a p p l i c a b l e .

    REFERENCE TOA ICROFICHE APPENDIX

    N o t

    a p p l i c a b l e .

    F I E L D OF THE

    INVENTION

    T h i s

    i n v e n t i o n i s

    d i r e c t e d t o

    t h e r m o d y n a m i c a l l y

    s t a b l e ,

    c l e a r , s i n g l e p h a s e , s i l i c o n e o i l - i n - W a t e r

    m i c r o e m u l s i o n s .

    These o p t i c a l l y c l e a r o n e p h a s e m i c r o e m u l s i o n s a r e u s e f u l i n

    m a n y

    p e r s o n a l

    c a r e a p p l i c a t i on s , e s p e c i a l l y a s

    d e o d o r a n t

    o r

    s k i n

    c a r e l o t i o n s ,

    a n d

    f o r d e l i v e r i n g

    l i p i d

    s o l u b l e p e r f u m e s .

    I n

    a d d i t i o n , t h e microemulsions can be used a s

    a

    source

    of

    v e r y s m a l l ,

    i . e . ,

    b e l o W 1 0 n a n o m e t e r

    ( n m ) ,

    d r o p l e t s

    o f

    s i l i c o n e o i l ,

    f o r

    u s e i n t e x t i l e ? n i s h i n g , and a s a n a d d i t i v e

    i n

    a

    h a i r

    c o n d i t i o n i n g

    p r o d u c t

    s u c h a s a s h a m p o o .

    They

    a l s o

    p r o v i d e a n a l t e r n a t i v e t o

    t h e

    m ore

    v o l a t i l e

    t y p e s o f s o l v e n t s

    t y p i c a l l y u s e d f o r d i l u t i n g s i l i c o n e o i l s . B e c a u s e

    t h e y e x i s t

    a s a s i n g l e p h a s e , t h e microemulsions a r e m u c h

    e a s i e r

    t o

    p r o c e s s .

    BACKGROUND OF THE INVENTION

    I t

    i s

    W e l l d o c u m e n t e d US. P a t .

    N o s . 4 , 9 9 9 , 3 9 8 a n d

    5 , 8 1 7 , 7 1 4 ) t h a t e m u l s i o n s ,

    e s p e c i a l l y s i l i c o n e

    e m u l s i o n s , a r e

    o p a q u e ,

    c l o u d y ,

    and

    t e n d

    t o s e p a r a t e

    on s t a n d i n g .

    M i c r o e m u l s i o n s , i n c o n t r a s t , a r e

    d e s i r a b l e ,

    b e c a u s e t h e y a r e

    t h e r m o d y n a m i c a l l y

    s t a b l e ,

    a n d c o n t a i n e q u i l i b r i u m m i c r o

    s t r u c t u r e s t h a t a r e

    s m a l l e r

    t h a n t y p i c a l

    e m u l s i o n d r o p l e t s .

    T h u s ,

    m i c r o e m u l s i o n p r o d u c t s a r e

    g e n e r a l l y i n d e ? n i t e l y

    s t a b l e ,

    a n d t h e y

    c a n b e

    o p t i c a l l y

    c l e a r .

    As used h e r e i n , t h e t e r m

    emulsion

    o r

    macroemulsion

    means a m i x t u r e o f

    one

    i m m i s c i b l e l i q u i d i n a n o t h e r , i n t h e

    f o r m o f d r o p l e t s , W i t h d i a m e t e r s

    a p p r o x i m a t e l y

    i n t h e

    r a n g e

    o f

    1 0 0 1 , 0 0 0 n a n o m e t e r ( 0 . 1 1 . 0

    m i c r o n / 1 , 0 0 0 1 0 , 0 0 0

    angstrom

    I n

    c o n t r a s t , a

    microemulsion m eans

    a

    s i n g l e o r

    o n e

    p h a s e

    t r a n s p a r e n t ,

    t h e r m o d y n a m i c a l l y s t a b l e , m i x t u r e o f

    t W o o r m o r e

    i m m i s c i b l e l i q u i d s , and

    one or m o r e surfactant

    s )

    a n d

    c o - s u r f a c t a n t ( s ) .

    I n o r d e r t o a v o i d c o n f u s i o n , i t s h o u l d b e n o t e d t h a t t h e

    t e r m

    m i c r o e m u l s i o n

    h a s

    b e e n

    u s e d l o o s e l y i n

    t h e

    l i t e r a t u r e

    t o

    d e s c r i b e a n y t r a n s p a r e n t c o m p o s i t i o n c o n t a i n i n g W a t e r ,

    o i l a n d a s u r f a c t a n t ,

    i n c l u d i n g

    c o m p o s i t i o n s Which a r e

    t r a n s p a r e n t

    by v i r t u e

    o f

    a v e r y

    s m a l l s t r u c t u r e s i Z e , a n d i n d e x

    o f

    r e f r a c t i o n

    m a t c h i n g .

    H o W e v e r , i t i s

    a l m o s t a l W a y s

    a p p a r e n t f r o m t h e d e t a i l s o f

    t h e

    p r e p a r a t i o n

    g i v e n ,

    W h i c h

    t y p e

    o f

    c o m p o s i t i o n

    i s

    i n f a c t

    b e i n g m a d e , c o n s i d e r i n g t h e o r d e r o f

    a d d i t i o n

    o f t h e

    c o m p o n e n t s , t h e i r p o l y m e r i Z a t i o n ,

    o r

    When h i g h e n e r g y

    m i x i n g

    i s i n v o l v e d .

    M i c r o e m u l s i o n s , o n t h e o t h e r h a n d , a r e g e n e r a l l y a l W a y s

    c l e a r o r t r a n s p a r e n t , b e c a u s e

    t h e y

    c o n t a i n s t r u c t u r e s s m a l l e r

    t h a n

    t h e

    W a v e l e n g t h

    o f

    v i s i b l e

    l i g h t ,

    t y p i c a l l y

    o f

    t h e

    o r d e r o f

    magnitude

    o f a b o u t 500 n a n o m e t e r . F u r t h e r m o r e , a

    m i c r o e m u l s i o n , a s

    t h a t t e r m

    i s used h e r e i n , c o n t a i n s s t r u c

    t u r e s

    t h a t a r e spontaneously s e l f - a s s e m b l e d a g g r e g a t e s , con

    s i s t i n g o f o i l a n d s u r f a c t a n t m o n o l a y e r s , o r W a t e r a n d

    s u r f a c t a n t

    m o n o l a y e r s .

    10

    1 5

    20

    25

    30

    35

    40

    55

    60

    6 5

    2

    Although t h e r e a r e

    d i s t i n c t

    domains p r e s e n t Which

    a r e

    composed o f W a t e r

    a n d o i l ,

    t h e s e

    t y p e s

    o f s y s t e m s c a n b e

    p r o p e r l y d e s c r i b e d a s b e i n g i n t h e

    form

    o f o n e

    p h a s e ,

    b e c a u s e

    t h e domains c o n s i s t

    o f

    m o l e c u l a r a g g r e g a t e s t h a t

    s p o n t a n e o u s l y s e l f - a s s e m b l e .

    A

    i c r o e m u l s i o n

    m a y

    c o n t a i n

    o i l

    d r o p l e t s

    d i s p e r s e d

    i n

    W a t e r

    ( O / W ) ,

    W a t e r

    d r o p l e t s

    d i s p e r s e d

    i n

    o i l

    ( W / O ) ,

    o r

    i t

    may be i n

    t h e f or m o f

    a bicontinuous s t r u c t u r e o r

    o t h e r

    s t r u c t u r e .

    I t c a n b e r e c o g n i Z e d by s e v e r a l i n h e r e n t c h a r a c

    t e r i s t i c s Which

    a r e t h a t i t c o n t a i n s o i l , W a t e r , and a

    s u r f a c t a n t ; i i )

    t h e r e

    i s a h i g h c o n c e n t r a t i o n

    o f

    s u r f a c t a n t

    r e l a t i v e t o o i l ; i i i )

    t h e

    s y s t e m

    i s o p t i c a l l y

    c l e a r ; ( i v )

    t h e

    p h a s e s d o n o t

    s e p a r a t e b y

    c e n t r i f u g a t i o n ; a n d ( v ) t h e s y s t e m

    f o r m s

    s p o n t a n e o u s l y .

    F o r

    p u r p o s e s

    o f

    t h i s

    i n v e n t i o n , t h e r e f o r e ,

    a n

    e m u l s i o n i s

    c o n s i d e r e d a s

    c o n t a i n i n g

    s t r u c t u r e s h a v i n g a n a v e r a g e

    dia m

    e t e r o f

    more

    t h a n 100 nanometer ( 0 . 1 m i c r o n / 1 , 0 0 0 a n g

    s t r o m A ) ,

    Whereas

    a m i c r o e m u l s i o n c o n t a i n s s t r u c t u r e s

    h a v i n g a n a v e r a g e d i a m e t e r o f

    l e s s t h a n

    100 n a n o m e t e r ( 0 . 1

    m i c r o n / 1 , 0 0 0 a n g s t r o m

    A ) , p r e f e r a b l y

    l e s s

    t h a n 5 0

    nanom

    e t e r ( 0 . 0 5 m i c r o n / 5 0 0 a n g s t r o m A ) , a n d m o s t p r e f e r a b l y l e s s

    t h a n 1 0 n a n o m e t e r ( 0 . 0 1 m i c r o n / 1 0 0 a n g s t r o m

    M i c r o

    e m u l s i o n

    c o n t a i n i n g

    s t r u c t u r e s h a v i n g

    a n

    a v e r a g e d i a m e t e r

    o f

    a s

    s m a l l

    a s

    5 nanometer ( 0 . 0 0 5 m i c r o n / 5 0 angstrom i s

    a l s o c o n t e m p l a t e d h e r e i n .

    C l a r i t y o r

    t r a n s p a r e n c y i s

    c o n t r o l l e d t o

    a

    g r e a t

    e x t e n t by

    t h e s t r u c t u r e s i Z e o f t h e

    d i s p e r s e d

    p h a s e . The s c a t t e r i n g o f

    l i g h t i s

    d e p e n d e n t on

    t h e s t r u c t u r e

    s i Z e .

    T h e r e f o r e , c l e a r

    o r

    t r a n s p a r e n t

    c o m p o s i t i o n s ,

    a c c o r d i n g t o t h i s i n v e n t i o n ,

    a r e

    g e n e r a l l y

    a

    s i n g l e

    p h a s e W i t h o u t d r o p l e t s

    o r

    s t r u c t u r e s , When

    vieWed

    W i t h t h e naked e y e .

    F u r t h e r m o r e ,

    W h i le e m u l s i o n s a r e

    r e c o g n i Z e d

    a s

    i n h e r

    e n t l y

    u n s t a b l e

    s y s t e m s

    s e p a r a t i n g

    W i t h

    t i m e ,

    m i c r o e m u l s i o n s

    a c c o r d i n g t o t h i s

    i n v e n t i o n ,

    c a n b e f o r m e d s p o n t a n e o u s l y ,

    a n d

    a r e g e n e r a l l y s t a b l e

    i n d e ? n i t e l y .

    I t

    s h o u l d b e n o t e d t h a t t r u e m i c r o e m u l s i o n s o f c y c l i c

    s i l o x a n e s i n W a t e r

    a r e

    q u i t e

    r a r e . Y e t ,

    c l a s s i c a l methods

    o f

    m i c r o e m u l s i o n

    f o r m a t i o n

    h a v e

    been k noW n f o r m any y e a r s

    i n W h i c h a n o n - p o l a r o r g a n i c o i l , W a t e r , a

    s u r f a c t a n t

    ( S 1 ) ,

    and

    a c o - s u r f a c t a n t

    ( S 2 ) ,

    a r e m i xed

    o form m i c r o e m u l s i o n s ,

    a l l e g e d

    t o

    b e t h e r m o d y n a m i c a l l y s t a b l e . An

    d a p t a t i o n of t h e

    c l a s s i c a l

    m e t h o d , c o i n e d

    t h e

    t i t r a t i o n m e t h o d , h a s

    e v e n

    a c h i e v e d some d e g r e e

    o f n o t o r i e t y i n

    m i c r o e m u l s i o n c i r c l e s ,

    Whereby

    o r g a n i c

    o i l s , b u t

    n o t

    s i l i c o n e o i l s , a r e a d d e d t o a

    s o l u t i o n

    o f a s u r fa c t a n t S1 and W a t e r t o form tWo-phase

    m i x t u r e s . A o - s u r f a c t a n t ( S 2 ) i s t h e n s l o W l y a d d e d W i t h

    m i x i n g ,

    i . e . ,

    t h e

    t i t r a t i o n ,

    u n t i l t h e

    s y s t e m

    b e c o m e s

    c l e a r .

    I t

    i s s a i d t h a t m i c r o e m u l s i o n s o f p a r t i c l e s i Z e o f 4 n a n o m e t e r

    t o

    a b o u t 2 0 nanometer can

    be formed i n t h i s

    f a s h i o n .

    Advantage

    s t a k e n o f a t i t r a t i o n method i n t h i s i n v e n t i o n ,

    i n o r d e r

    t o

    f a c i l i t a t e a r r i v i n g a t t h e p r o d u c t i o n o f s i l i c o n e

    o i l - i n - W a t e r m i c r o e m u l s i o n s , Which c a n c o n t a i n h i g h

    m o l e c u l a r

    W e i g h t s i l i c o n e p o l y m e r s ,

    W i t h s t r u c t u r e s

    s o s m a l l

    t h a t

    t h e y

    a p p e a r i n v i s i b l e t o t h e naked e y e ,

    a s

    a p r a c t i c a l

    m a t t e r .

    B R I E F

    SUMMARY

    OF THE INVENTION

    T h i s

    i n v e n t i o n r e l a t e s

    t o

    m i c r o e m u l s i o n s o f p o l y s i l o x a n e s

    i n W a t e r , a n d

    t o

    methods f o r t h e i r p r e p a r a t i o n .

    S i l i c o n e

    o i l - i n - W a t e r

    m i c r o e m u l s i o n s

    a r e

    p r e p a r e d

    v i a t h e

    f o l l o W i n g

    s t e p s :

    1 . A r i m a r y s u r f a c t a n t i s d i s s o l v e d i n W a t e r .

    2 . A s i l o x a n e i s a d d e d , a n d a t W o - p h a s e

    m i x t u r e i s f o r m e d .

    3 . With s i m p l e m i x i n g , a

    c o - s u r f a c t a n t

    i s s l o W l y a d d e d t o

    t h e t W o - p h a s e

    m i x t u r e , u n t i l

    a

    c l e a r

    i s o t r o p i c

    m i c r o e m u l s i o n

  • 8/11/2019 Method of Preparing Silicone Oil

    3/7

    6 , 0 7 1 , 9 7 5

    3

    o f

    a

    s i l o x a n e - i n - W a t e r i s

    f o r m e d . T h e s e s y s t e m s t y p i c a l l y

    can

    have

    a m e an p a r t i c l e s i z e o f l e s s t h a n about

    2 0

    n a n o m e t e r , and a narrow p a r t i c l e s i Z e d i s t r i b u t i o n .

    T h u s ,

    s i l o x a n e s

    c a n , f o r e x a m p l e , b e a d d e d

    t o s o l u t i o n s

    c o n t a i n i n g i o n i c

    s u r f a c t a n t s , s u c h a s

    d o d e c y l t r i m e t h y l

    ammonium

    b r o m i d e

    DTAB)

    a n d

    s o d i u m

    d o d e c y l

    s u l f a t e

    ( S D S ) ,

    u n t i l

    a t W o - p h a s e

    s y s t e m

    i s

    f o r m e d . A o - s u r f a c t a n t ,

    s u c h a s

    1 - p e n t a n o l ,

    i s t h e n

    t i t r a t e d

    i n t o

    t h e s o l u t i o n ,

    u n t i l a

    c l e a r , i s o t r o p i c m i c r o e m u l s i o n r e s u l t s .

    S a l t s

    s u c h a s sodium

    c h l o r i d e can a l s o be i n c l u d e d .

    T h e

    s y s t e m c a n b e p o l y m e r iZ e d

    b y t h e a d d i t i o n o f , f o r

    e x a m p l e , a s t r o n g a c i d o r a s t r o n g b a s e r i n g - o p e n i n g p o l y

    m e r i Z a t i o n c a t a l y s t o r a

    c o n d e n s a t i o n

    p o l y m e r i Z a t i o n

    c a t a

    l y s t . The

    u s e

    o f s u c h a

    t h e r m o d y n a m i c a l l y

    s t a b l e p r e

    e m u l s i o n

    l e a d s t o a

    v a s t l y

    s i m p l i ? e d po l y m e r i Z a t i o n

    p r o c e s s . Some b e n e ? t s , f o r e x a m p l e ,

    i n c l u d e f a s t

    p o l y m e r

    i Z a t i o n r a t e s a n d h i g h m o l e c u l a r W e i g h t s .

    I n

    some i n s t a n c e s ,

    a

    v e r y loW m o l e c u l a r

    W e i g h t p o l y d i s p e r s i t y h a s b e e n

    o b s e r v e d .

    The i n v e n t i o n , t h e r e f o r e , p r o v i d e s a method o f making a

    t h e r m o d y n a m i c a l l y

    s t a b l e ,

    c l e a r ,

    s i n g l e

    p h a s e ,

    s i l i c o n e

    o i l

    i n - W a t e r

    m i c r o e m u l s i o n ,

    b y

    f o r m i n g a t W o - p h a s e

    m i x t u r e

    o b t a i n e d by c o m b i n i n g W a t e r , a s i l o x a n e , a n d a n o n i o n i c

    s u r f a c t a n t , a c a t i o n i c s u r f a c t a n t , o r

    a n a n i o n i c

    s u r f a c t a n t ;

    ( i i )

    a d d i n g t o

    t h e

    t W o - p h a s e m i x t u r e a c o -s u r f a c t a n t s e l e c t e d

    f r o m

    t h e

    g r o u p c o n s i s t i n g o f

    m o n o h y d r o x y

    a l c o h o l s , d i o l s ,

    a n d t r i o l s ,

    u n t i l a

    t h e r m o d y n a m i c a l l y s t a b l e , c l e a r ,

    s i n g l e

    p h a s e ,

    p r e - m i c r o e m u l s i o n

    c o n t a i n i n g

    t h e

    s i l o x a n e

    i s

    f o r m e d ;

    i i i ) a d d i n g a p o l y m e r i Z a t i o n i n i t i a t o r t o

    t h e t h e r m o d y n a m i

    c a l l y s t a b l e ,

    c l e a r ,

    s i n g l e

    p h a s e ,

    p r e - m i c r o e m u l s i o n ;

    i v )

    h e a t i n g t h e t h e r m o d y n a m i c a l l y s t a b l e ,

    c l e a r , s i n g l e

    p h a s e ,

    p r e - m i c r o e m u l s i o n ; ( v ) a g i t a t i n g t h e h e a t e d , t h e r m o d y n a m i

    c a l l y

    s t a b l e ,

    c l e a r ,

    s i n g l e

    p h a s e ,

    p r e - m i c r o e m u l s i o n ;

    a n d

    ( v i )

    a l l o W i n g

    t h e s i l o x a n e

    t o p o l y m e r i Z e , u n t i l a

    t h e r m o d y n a m i

    c a l l y

    s t a b l e , c l e a r ,

    s i n g l e

    p h a s e , m i c r o e m u l s i o n i s f o r m e d

    c o n t a i n i n g

    a h i g h e r m o l e c u l a r W e i g h t s i l i c o n e p o l y m e r .

    The i n v e n t i o n

    a l s o

    p r o v i d e s a method o f

    mak ing

    a

    t h e r

    m o d y n a m i c a l l y s t a b l e ,

    c l e a r ,

    s i n g l e p h a s e , s i l i c o n e

    o i l - i n

    W a t e r m i c r o e m u l s i o n , b y f o r m i n g a t W o - p h a s e m i x t ur e

    o b t a i n e d by c o m b i n i n g W a t e r , a s i l o x a n e , a n d a n o n i o n i c

    s u r f a c t a n t , a c a t i o n i c s u rf a c t a n t , o r a n a n i o n i c s u r f a c t a n t ; and

    ( i i )

    a d d i n g t o t h e t W o - p h a s e

    m i x t u r e

    a c o - s u r f a c t a n t s u c h a s

    a

    monohydroxy

    a l c o h o l ,

    d i o l ,

    o r t r i o l ,

    u n t i l

    a thermodynami

    c a l l y s t a b l e , c l e a r , s i n g l e p h a s e , m i c r o e m u l s i o n c o n t a i n i n g

    t h e s i l o x a n e

    i s

    f o r m e d .

    T h e s e

    a n d o t h e r f e a t u r e s

    o f t h e i n v e n t i o n

    W i l l

    b e c o me

    a p p a r e n t

    f r o m

    a

    c o n s i d e r a t i o n

    o f

    t h e

    f o l l o W i n g

    d e t a i l e d

    d e s c r i p t i o n .

    BRIEF DESCRIPTION

    OF

    THE SEVERAL

    VIEWS

    OF THE

    DRAWING

    N o t a p p l i c a b l e .

    DETAILED DESCRIPTION OF THE

    INVENTION

    E m u l s i o n

    p o l y m e r i Z a t i o n

    m e t h o d s f o r m a k i n g e m u l s i o n s

    o f h i g h v i s c o s i t y p o l y m e r s i n v o l v e s t a r t i n g

    W i t h

    l o W

    v i s

    c o s i t y

    p o l y m e r p r e c u r s o r s ,

    i . e . ,

    monomers, o r

    r e a c t i v e

    o l i g o m e r s , Which a r e i m m i s c i b l e i n W a t e r ; a s u r f a c t a n t t o

    s t a b i l i Z e

    polymer

    p r e c u r s o r

    d r o p l e t s

    i n

    W a t e r ;

    a n d

    a

    W a t e r

    s o l u b l e p o l y m e r i Z a t i o n c a t a l y s t .

    T y p i c a l l y ,

    t h e c a t a l y s t i s a s t r o n g m i n e r a l a c i d s u c h

    a s

    h y d r o c h l o r i c

    a c i d , o r a s t r o n g a l k a l i n e c a t a l y s t

    s u c h

    a s

    sodium

    h y d r o x i d e .

    T h e s e components a r e a d d e d t o W a t e r ,

    t h e m i x t u r e i s

    s t i r r e d ,

    a n d p o l y m e r i Z a t i o n i s a l l o W e d t o

    10

    1 5

    25

    35

    45

    55

    6 5

    4

    a d v a n c e

    u n t i l

    t h e

    r e a c t i o n

    i s

    c o m p l e t e , o r

    t h e

    d e s i r e d d e g r e e

    o f po l y m e r i Z a t i o n

    ( D P )

    i s r e a c h e d ,

    a n d

    a n e m u l s i o n

    o f

    t h e

    p o l y m e r

    i s

    f o r m e d .

    One

    example

    o f s u c h a n e m u l s i o n p o l y m e r i Z a t i o n p r oc e s s

    i s d e s c r i b e d

    i n US. P a t . N o . 2 , 8 9 1 , 9 2 0

    ( J u n . 2 3 ,

    1 9 5 9 ) ,

    Which

    shoWs

    a

    method

    o f

    making

    a q u e o u s

    e m u l s i o n s

    o f

    p o l y d i m e t h y l s i l o x a n e s , s t a r t i n g W i t h p r e c u r s o r m o l e c u l e s

    o f

    a p o l y d i m e t h y l s i l o x a n e .

    P o l y d i o r g a n o s i l o x a n e

    p r e c u r s o r s

    g e n e r a l l y

    u s e d

    i n

    s u c h

    p r o c e s s e s i n c l u d e c y c l i c s i l o x a n e s Which

    a r e r e l a t i v e l y

    i n s o l u b l e i n W a t e r , a n d

    Which

    c a n

    b e p o l y m e r i Z e d

    u s i n g a n

    e m u l s i o n p o l y m e r i Z a t i o n

    t e c h n i q u e . T h e s e c y c l i c

    s i l o x a n e s

    g e n e r a l l y

    a r e

    s p e c i e s

    h a v i n g

    t h e

    f o r m u l a :

    R a

    i n W h i c h R a n d R b d e n o t e m e t h y l , e t h y l , p r o p y l , v i n y l ,

    a l l y l ,

    o r

    p h e n y l

    g r o u p s ;

    a n d n i s

    3 , 4 , 5 , o r

    6 .

    The

    c y c l i c

    s i l o x a n e

    p r e c u r s o r s c a n b e

    p u r e

    s p e c i e s , s u c h

    as o c t a m e t h y l c y c l o t e t r a s i l o x a n e ,

    hexamethylcyclotrisiloxane

    d e c a m e t h y l c y c l o p e n t a s i l o x a n e ,

    t e t r a m e t h y l t e t r a v i n y l c y c l o t e t r a s i l o x a n e , and

    t e t r a m e t h y l t e t r a p h e n y l c y c l ot e t r a s i l o x a n e , o r

    m i x t u r e s

    o f t h e

    s p e c i e s can b e u s e d . One example o f a m i x t u r e i s a

    c o m bi

    n a t i o n

    o f c y c l o p o l y d i m e t h y l s i l o x a n e s

    h a v i n g t h r e e , f o u r ,

    a n d ?ve s i l o x a n e u n i t s .

    The r e a c t i o n m e d i u m

    c a n

    i n c l u d e

    s m a l l

    p o r t i o n s

    o f

    o t h e r

    o r g a n o s i l i c o n c o m p o u n d s c o n t a i n i n g h y d r o l y Z a b l e o r

    s i l a n o l

    g r o u p s

    i n

    t h e

    m o l e c u l e ,

    W h i c h

    a r e

    c a p a b l e o f

    p o l y m e r i Z a

    t i o n .

    Some e x a m p l e s

    i n c l u d e a m i n e

    f u n c t i o n a l

    s i l a n e s , v i n y l

    f u n c t i o n a l

    s i l a n e s ,

    a n d

    h a l o g e n - a l k y l

    f u n c t i o n a l s i l a n e s .

    S i l a n e s

    most o f t e n

    u s e d i n c l u d e N - ( 2 - a m i n o e t h y l ) - 3

    ( a m i n o p r o p y l ) t r i m e t h o x y s i l a n e ,

    v i n y l t r i e t h o x y s i l a n e ,

    v i n y l t r i a c e t o x y s i l a n e , a n d 3 - c h l o r o p r o p y l t r i m e t h o x y s i l a n e .

    The r e a c t i o n

    me d ium

    g e n e r a l l y c o m p r i s e s

    W a t e r , a n

    e f f e c

    t i v e

    amount

    o f

    s u r f a c t a n t

    t o s t a b i l i Z e p o l y d i o r g a n o s i l o x a n e

    d r o p l e t s formed i n

    t h e

    medium,

    a n d a n

    e f f e c t i v e amount

    o f

    a n

    i n i t i a t o r

    t o

    p o l y m e r i Z e

    t h e p o l y d i o r g a n o s i l o x a n e

    p r e c u r

    sor.

    A c c o r d i n g t o

    t h e

    p r e s e n t i n v e n t i o n ,

    t h e e m u l s i o n

    p o l y

    m e r i Z a t i o n p r o c e s s

    i s

    u t i l i Z e d i n p r e p a r i n g c l e a r , s t a b l e ,

    m i c r o e m u l s i o n s , f r o m a n o t h e r Wi s e t h e r m o d y n a m i c a l l y

    s t a b l e

    p r e - e m u l s i o n

    Which i s f o r m e d

    W i t h

    t h e a i d

    o f

    c e r t a i n

    s u r f a c t a n t ( s )

    S 1

    a n d c o - s u r f a c t a n t ( s )

    S 2 .

    T h u s , c o m p o s i t i o n s

    a c c o r d i n g t o

    t h i s i n v e n t i o n

    c a n b e

    p r e p a r e d

    b y

    c o m b i n i n g , a n d

    p r e f e r a b l y

    c o n t a i n 1 5 0

    p e r c e n t

    b y W e i g h t o f a s i l i c o n e o i l

    c o m p o n e n t ; 5 0 9 8

    p e r c e n t b y

    W e i g h t o f W a t e r ; 550 p e r c e n t by W e i g h t o f a s u r f a c t a n t

    o r

    c o m b i n a t i o n o f

    s u r f a c t a n t s

    S 1 ;

    5 1 5

    p e r c e n t by W e i g h t o f a

    c o - s u r f a c t a n t o r c o m b i n a t i o n

    o f

    c o - s u r f a c t a n t s

    S 2 ;

    o p t i o n

    a l l y 0 . 0 1 1 . 0 p e r c e n t

    b y

    W e i g h t

    o f

    a p o l y m e r i Z a t i o n

    c a t a l y s t ;

    a n d a s u f ? c i e n t q u a n t i t y

    o f n e u t r a l i Z i n g a g e n t , i n c l u d i n g

    a n

    excess

    o f a s

    much

    s

    50 p e r c e n t , necessary t o

    n e u t r a l i Z e t h e

    c a t a l y s t .

    The s i l i c o n e o i l

    component o f

    t h e

    c o m p o s i t i o n c a n

    be a

    c y c l i c

    s i l o x a n e h a v i n g t h e f o r m u l a { R 1 R 2 S i O } x

    i n

    W h i c h

    R 1

    a n d

    R2

    a r e

    a l k y l

    g r o u p s h a v i n g 1 6 c a r b o n

    a t o m s ,

    a r y l

    g r o u p s s u c h a s p h e n y l ,

    o r a l k e n y l

    g r o u p s s u c h a s

    v i n y l

    a n d

    a l l y l , a n d x i s 3 6 .

    The

    s i l i c o n e o i l

    component

    o f t h e

    c o m p o s i t i o n c a n a l s o

    b e

    a

    s h o r t

    c h a i n l i n e a r s i l o x a n e h a v i n g

    t h e

    f o r m u l a RC3SiO{Rd2SiO}ySiRC3 o r

    t h e

    f o r m u l a

    H O R C 2 S i O { R d 2 S i O } y S i R C 2 O H i n w h i c h

    R C

    a n d Rd r e a l k y l

  • 8/11/2019 Method of Preparing Silicone Oil

    4/7

    6 , 0 7 1 , 9 7 5

    5

    g r o u p s h a v i n g 16 c a r b o n atoms

    o r a r y l

    g r o u p s such a s

    p h e n y l ,

    a n d y i s

    0 1 0 .

    Some s u i t a b l e c y c l i c s i l o x a n e s a r e h e x a m e t h y l c y c l o t r i s i

    l o x a n e

    ( D 3 ) , a s o l i d W i t h a b o i l i n g

    p o i n t

    o f 1 3 4 C . a n d t h e

    f o r m u l a { ( M e 2 ) S i O } 3 ; o c t a m e t h y l c y c l o t e t r a s i l o x a n e ( D 4 )

    W i t h

    a

    b o i l i n g p o i n t

    o f

    1 7 6

    C . ,

    a

    v i s c o s i t y

    o f

    2 . 3

    m m 2 / s , a n d

    t h e f o r m u l a

    { ( M e 2 ) S i O } 4 ;

    d e c a m e t h y l c y c l o p e n t a s i l o x a n e

    ( D 5 ) W i t h

    a b o i l i n g p o i n t

    o f 2 1 0 C . ,

    a

    v i s c o s i t y o f 3 . 8 7

    m m 2 / s , a n d t h e f o r m u l a { ( M e 2 ) S i O } 5 ; d o d e c a m e t h y l c y c l o

    h e x a s i l o x a n e ( D 6 ) W i t h a b o i l i n g

    p o i n t

    o f

    245

    C . , a v i s c o s i t y

    o f 6 . 6 2 m m 2 / s , a n d t h e f o r m u l a

    { ( M e 2 ) S i O } 6 ;

    a n d 1 , 3 , 5 , 7

    t e t r a v i n y l - 1 , 3 , 5 , 7 - t e t r a m e t h y l c y c l o t e t r a s i l o x a n e W i t h t h e

    f o r m u l a { ( M e ) ( C H 2 = C H ) S i O } 4 .

    S o m e

    s u i t a b l e

    s h o r t

    c h a i n

    l i n e a r

    s i l o x a n e s

    a r e

    hexameth

    y l d i s i l o x a n e MM) W i t h

    a

    b o i l i n g p o i n t

    o f

    1 0 0

    C . ,

    v i s c o s i t y

    o f

    0 . 6 5 m m 2 / s ,

    a n d

    f o r m u l a

    M e 3 S i O S i M e 3 ;

    o c t a m e t h y l t r i s i

    l o x a n e

    M D M ) W i t h a b o i l i n g

    p o i n t o f

    1 5 2

    C . ,

    v i s c o s i t y

    o f

    1 . 0 4 m m 2 / s ,

    a n d

    f o r m u l a Me3SiOMe2SiOSiMe3; d e c a m e t h

    y l t e t r a s i l o x a n e MDZM)

    W i t h

    a

    b o i l i n g p o i n t

    o f

    1 9 4 C . ,

    v i s c o s i t y

    o f

    1 . 5 3

    m m 2 / s , a n d

    f o r m u l a

    M e 3 S i O ( M e 2 S i O )

    2 S i M e 3 ;

    d o d e c a m e t h y l p e n t a s i l o x a n e MD3M) W i t h

    a

    b o i l i n g

    p o i n t o f 2 2 9 C . , v i s c o s i t y o f 2 . 0 6

    m m 2 /s , a n d f o r m u l a

    M e 3 S i O ( M e 2 S i O ) 3 S i M e 3 ; t e t r a d e c a m e t h y l h e x a s i l o x a n e

    MD4M) W i t h

    a

    b o i l in g p o i n t o f

    2 4 5

    C . , v i s c o s i t y o f

    2 . 6 3

    m m 2 / s , a n d

    f o r m u l a M e 3 S i O ( M e 2 S i O ) 4 S i M e 3 ; h e x a d e c a m

    e t h y l h e p t a s i l o x a n e

    MDSM)

    W i t h

    a b o i l i n g

    p o i n t

    o f 2 7 0 C . ,

    v i s c o s i t y

    o f 3 . 2 4 m m 2 / s ,

    a n d

    f o r m u l a M e 3 S i O ( M e 2 S i O )

    5 S i M e 3 ;

    a n d

    a

    s i l a n o l

    ? u i d W i t h

    t h e

    f o r m u l a HO{ CH3)

    2 S i O } 6 H .

    I n t h e s e f o r m u l a s ,

    Me s u s e d

    t o r e p r e s e n t

    a m e t h y l

    g r o u p

    CH3.

    The

    c o m p o s i t i o n

    m a y c o n t a i n

    a n o n i o n i c s u r f a c t a n t .

    G e n e r a l l y , i t s h o u l d be a

    n o n - s i l i c o n

    atom c o n t a i n i n g non

    i o n i c e m u l s i ? e r .

    Most p r e f e r r e d

    a r e

    a l c o h o l e t h o x y l a t e s

    R3 OCH2CH2) aOH,

    m o s t

    p a r t i c u l a r l y

    f a t t y

    a l c o h o l

    e t h o x y l a t e s .

    F a t t y

    a l c o h o l

    e t h o x y l a t e s

    t y p i c a l l y c o n t a i n t h e

    c h a r a c t e r i s t i c g r o u p

    OCH 2CH 2 ) a OH

    Which s

    a t t a c h e d

    t o

    f a t t y

    h y d r o c a r b o n

    r e s i d u e

    R 3

    W h i c h c o n t a i n s a b o u t

    e i g h t

    t o

    a b o ut t W e n t y c a r b on a t o m s , s u c h

    a s

    l a u r y l ( C 1 2 ) , c e t y l

    ( C 1 6 )

    a n d

    s t e a r y l ( C 1 8 ) .

    W h i l e t h e

    v a l u e o f a

    m a y r a n g e

    f r o m

    1

    t o a b o u t 1 0 0 ,

    i t s

    v a l u e

    i s t y p i c a l l y i n t h e

    r a n g e o f a b o u t 1 2

    t o a b o u t

    4 0 .

    Some e x a m p l e s o f s u i t a b l e n o n i o n i c s u r f a c t a n t s a r e p o l y

    o x y e t h y l e n e ( 4 )

    l a u r y l e t h e r ,

    p o l y o x y e t h y l e n e ( 5 )

    l a u r y l

    e t h e r , p o l y o x y e t h y l e n e ( 2 3 ) l a u r y l e t h e r , p o l y o x y e t h y l e n e

    ( 2 )

    c e t y l e t h e r , p o l y o x y e t h y l e n e ( 1 0 ) c e t y l e t h e r , p o l y o x y

    e t h y l e n e

    ( 2 0 ) c e t y l e t h e r ,

    p o l y o x y e t h y l e n e ( 2 ) s t e a r y l e t h e r ,

    p o l y o x y e t h y l e n e

    ( 1 0 ) s t e a r y l e t h e r ,

    p o l y o x y e t h y l e n e

    ( 2 0 )

    s t e a r y l

    e t h e r ,

    p o l y o x y e t h y l e n e

    ( 2 1 )

    s t e a r y l

    e t h e r ,

    p o l y o x y

    e t h y l e n e ( 1 0 0 ) s t e a r y l e t h e r ,

    p o l y o x y e t h y l e n e

    ( 2 )

    o l e y l

    e t h e r ,

    a n d

    p o l y o x y e t h y l e n e ( 1 0 ) o l e y l e t h e r . T h e s e

    a n d

    o t h e r

    f a t t y

    a l c o h o l e t h o x y l a t e s a r e c o m m e r c i a l l y a v a i l a b l e u n d e r t r a d e

    marks

    and tradenames such a s ALFONIC BRIJ,

    GENAPOL,

    NEODOL,

    SURFONIC,

    a n d

    TRYCOL.

    The c o m p o s i t i o n

    m a y

    a l s o c o n t a i n a c a t i o n i c s u r f a c t a n t .

    C a t i o n i c s u r f a c t a n t s u s e f u l i n t h e

    i n v e n t i o n

    i n c l u d e c o m

    p o u n d s c o n t a i n i n g q u a t e r n a r y

    ammonium

    y d r o p h i l i c m o i

    e t i e s

    i n

    t h e

    m o l e c u l e

    Which

    a r e

    p o s i t i v e l y c h a r g e d ,

    s u c h

    a s

    q u a t e r n a r y ammonium s a l t s

    r e p r e s e n t e d

    b y R R R R N +

    X- W h e r e R , R ,

    R , a n d R

    a r e a l k y l g r o u p s c o n t a i n i n g

    130

    c a r b o n a t o m s , o r a l k y l g r o u p s d e r i v e d

    from

    t a l l o W ,

    c o c o n u t

    o i l , o r

    s o y ; a n d

    X

    s h a l o g e n ,

    i . e . , c h l o r i n e o r

    b r o m i n e .

    Most

    p r e f e r r e d a r e

    d i a l k y l d i m e t h y l

    a m m o n i u m

    s a l t s r e p r e s e n t e d by

    R R N + ( C H 3 ) 2 X _ , W h e r e R

    a n d

    R

    a r e

    a l k y l g r o u p s

    c o n t a i n i n g

    1 2 3 0 c a r b o n a t o m s , o r a l k y l g r o u p s

    d e r i v e d from t a l l o W ,

    c o c o n u t o i l ,

    o r

    s o y ;

    a n d X s h a l o g e n .

    M o n o a l k y l t r i m e t h y l

    a m m o n i u m a l t s

    c a n

    a l s o b e e m p l o y e d ,

    a n d a r e

    r e p r e s e n t e d

    by RN+ CH3)3X_

    W h e r e R i s

    a n

    a l k y l

    10

    1 5

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    50

    55

    60

    6 5

    6

    g r o u p c o n t a i n i n g 1230 c a r b o n a t o m s , o r a n a l k y l g r o u p

    d e r i v e d from t a l l o W , c o c o n u t

    o i l , o r s o y ;

    a n d X s h a l o g e n .

    R e p r e s e n t a t i v e qu a t e r n a r y a m m o n i u m

    s a l t s

    a r e

    d o d e c y l

    t r i m e t h y l

    a m o n i u m

    b r o m i d e ( D T A B ) , d i d o d e c y l d i m e t h y l

    ammonium b r o m i d e ,

    d i h e x a d e c y l d i m e t h y l

    ammonium

    c h l o r i d e ,

    d i h e x a d e c y l d i m e t h y l

    ammonium

    b r o m i d e ,

    d i o c t a

    d e c y l d i m e t h y l ammonium c h l o r i d e , d i e i c o s y l d i m e t h y l

    am m onium c h l o r i d e , d i d o c o s y l d i m e t h y l am m onium

    c h l o r i d e ,

    d i c o c o n u t d i m e t h y l

    ammonium c h l o r i d e , d i t a l

    l o W d i m e t h y l ammonium c h l o r i d e , a n d d i t a l l o W d i m e t h y l

    a m m o n i u m b r o m i d e .

    These

    and

    o t h e r

    q u a t e r n a r y ammo

    nium s a l t s a r e c o m m e r c i a l l y

    a v a i l a b l e

    u n d e r t r a d e n a m e s

    s u c h

    a s ADOGEN ARQUAD TOMAH

    n d

    VARIQUAT.

    The

    c o m p o s i t i o n

    m a y a l s o

    c o n t a i n a n

    a n i o n i c

    s u r f a c t a n t .

    Examples o f a n i o n i c s u r f a c t a n t s i n c l u d e s u l f o n i c a c i d s

    a n d

    t h e i r

    s a l t d e r i v a t i v e s ;

    a l k a l i

    m e t a l s u l f o s u c c i n a t e s ; s u l

    f o n a t e d

    g l y c e r y l e s t e r s

    o f f a t t y

    a c i d s s u c h a s

    s u l f o n a t e d

    m o n o g l y c e r i d e s o f c o c o n u t

    o i l

    a c i d s ; s a l t s o f s u l f o n a t e d

    monovalent

    a l c o h o l

    e s t e r s

    s u c h

    a s sodium o l e y l

    i s o t h i o n a t e ;

    amides

    o f

    amino

    s u l f o n i c a c i d s

    s u c h

    a s t h e

    sod ium

    s a l t

    o f

    o l e y l m e t h y l t a u r i d e ; s u l f o n a t e d p r o d u c t s o f f a t t y a c i d

    n i t r i l e s s u c h a s

    p a l m i t o n i t r i l e s u lf o n a t e ;

    s u l f o n a t e d

    a r o m a t i c

    h y d r o c a r b o n s s u c h a s s o d i u m a l p h a - n a p h t h a l e n e

    monosul

    f o n a t e ; c o n d e n s a t i o n

    p r o d u c t s o f

    n a p h t h a l e n e

    s u l f o n i c a c i d s

    W i t h f o r m a l d e h y d e ; s o d i u m

    o c t a h y d r o

    a n t h r a c e n e s u l f o n a t e ;

    a l k a l i

    m e t a l

    a l k y l

    s u l f a t e s s u c h a s

    s o d i u m

    l a u r y l

    ( d o d e c y l )

    s u l f a t e ( S D S ) ;

    e t h e r

    s u l f a t e s h a v i n g

    a l k y l

    g r o u p s o f e i g h t o r

    m ore

    carbon

    a t o m s ; and a l k y l a r y l s u l f o n a t e s

    having

    one o r

    m o r e

    a l k y l

    groups o f e i g h t

    o r

    m o r e carbon a t o m s .

    Commercial

    a n i o n i c s u r f a c t a n t s u s e f u l

    i n

    t h i s i n v e n t i o n

    i n c l u d e t r i e t h a n o l a m i n e l i n e a r a l k y l

    s u l f o n a t e

    s o l d u n d e r t h e

    t r a d e n a m e BIO-SOFT

    N - 3 0 0

    b y t h e S t e p a n

    C o m p a n y ,

    N o r t h ? e l d ,

    I l l .

    s u l f a t e s

    s o l d

    u n d e r

    t h e

    t r a d e n a m e

    POLYS

    TEP

    b y

    t h e

    S t e p a n

    C o m p a n y ;

    a n d

    s o d i u m

    n - h e x a d e c y l

    d i p h e n y l o x i d e d i s u l f o n a t e s o l d u n d e r t h e t r a d e n a m e DOW

    F A X

    8 3 9 0

    b y The oW

    h e m i c a l C o m p a n y ,

    M i d l a n d , M i c h .

    The composition c o n t a i n s

    a

    c o - s u r f a c t a n t . I t

    m a y

    be

    a

    c o m p o u n d such a s a

    m onohydro xy

    a l c o h o l , a d i o l , o r a

    t r i o l .

    S o m e

    p r e f e r r e d c o - s u r f a c t a n t s i n c l u d e 1 - b u t a n o l ,

    1 - p e n t a n o l ,

    1 - d e c a n o l , 1 - h e x a d e c a n o l ,

    e t h y l e n e

    g l y c o l , p r o

    p y l e n e

    g l y c o l , t r i m e t h y l e n e g l y c o l , a n d

    g l y c e r o l .

    M o s t p r e

    f e r r e d

    a r e t h e C 4 a n d C 5

    a l c o h o l s

    f o r p r e p a r i n g ? u i d - t y p e

    m i c r o e m u l s i o n s ,

    W h i l e t h e C6

    t o

    C 1 0

    a l c o h o l s

    a r e

    u s e f u l

    f o r

    p r e p a r i n g

    m i c r o e m u l s i o n g e l s .

    I f d e s i r e d , t h e

    c o m p o s i t i o n

    m a y c o n t a i n a n e l e c t r o l y t e

    such a s

    s o di u m

    c h l o r i d e

    o r

    ammonium

    h l o r i d e ,

    t o i n c r e a s e

    t h e

    v i s c o s i t y o f

    t h e

    ? n a l p r o d u c t .

    C a t a l y s t s

    c a p a b l e o f p o l y m e r i Z i n g

    s i l o x a n e s

    i n

    t h e

    p r e s

    ence o f W a t e r can

    be used

    i n t h i s i n v e n t i o n . They i n c l u d e

    t h o s e

    m a t e r i a l s

    g e n e r a l l y knoWn

    a s

    c o n d e n s a t i o n

    p o l y m e r

    i Z a t i o n

    c a t a l y s t s

    c a p a b l e o f c l e a v i n g s i l o x a n e b o n d s . R e p

    r e s e n t a t i v e

    c o n d e n s a t i o n p o ly m e r i Z a t i on c a t a l y s t s

    i n c l u d e ,

    b u t

    a r e

    n o t

    l i m i t e d

    t o , s t r o n g

    a c i d s such a s

    s u b s t i t u t e d

    b e n Z e n e s u l f o n i c a c i d s ,

    a l i p h a t i c

    s u l f o n i c a c i d s , h y d r o c h l o r i c

    a c i d ,

    a n d

    s u l f u r i c a c i d ; a n d s t r o n g b a s e s

    s u c h

    a s q u a t e r n a r y

    a m m o n i u m

    h y d r o x i d e s ,

    a n d m e t a l

    h y d r o x i d e s s u c h

    a s

    s o d i u m

    h y d r o x i d e .

    C o n d e n s a t i o n c a t a l y s t s , Which u n d e r c e r t a i n c o n d i t i o n s d o

    n o t

    r e a d i l y

    c l e a v e s i l o x a n e b o n d s ,

    c a n

    a l s o b e u s e d i n

    c o n j u n c t i o n

    W i t h

    s i l o x a n e

    p r e c u r s o r s

    h a v i n g a s t r u c t u r e

    g e n e r a l l y

    c o r r e s p o n d i n g t o

    H O [ ( C H 3 ) 2 S i O ) ] Z H W h e r e Z g e n

    e r a l l y

    h a s

    a

    v a l u e o f

    1 t o

    a b o u t

    3 0 .

    S o m e

    examples

    o f

    c o n d e n s a t i o n

    c a t a l y s t s o f

    t h i s t y p e

    i n c l u d e Weak o r g a n i c

    a c i d s

    a n d Wea k o r g a n i c

    b a s e s ,

    o r c o m b i n a t i o n s t h e r e o f

    s u c h

    a s

    b l e n d s

    o f c a r b o x y l i c a c i d s

    a n d

    o r g a n i c a m i n e s .

    The method

    o f

    s t o p p i n g

    t h e

    r e a c t i o n

    i n c l u d e s

    n e u t r a l i Z a

    t i o n o f t h e c a t a l y s t b y a d d i t i o n o f e q u a l o r

    s l i g h t l y g r e a t e r

  • 8/11/2019 Method of Preparing Silicone Oil

    5/7

    6 , 0 7 1 , 9 7 5

    7

    s t o i c h i o m e t r i c amounts o f

    a n

    a c i d

    o r

    b a s e , depending upon

    t h e t y p e o f c a t a l y s t . S t r o n g

    o r

    Wea k

    a c i d s / b a s e s

    may b e u s e d

    t o

    n e u t r a l i z e t h e

    r e a c t i o n .

    HoWever, c a r e must b e

    t a k e n

    When

    u s i n g

    a s t r o n g

    a c i d / b a s e

    n o t

    t o

    o v e r n e u t r a l i z e , a s i t i s

    p o s s i b l e t o

    r e - c a t a l y Z e t h e

    r e a c t i o n . I t

    i s

    p r e f e r r e d t o

    n e u

    t r a l i Z e

    W i t h

    s u ? i c i e n t

    q u a n t i t i e s

    o f

    a c i d s

    o r

    b a s e s s o

    t h a t

    t h e

    microemulsion h a s

    a pH

    o f l e s s t h a n 7

    When a

    c a t i o n i c

    s u r f a c t a n t

    i s

    p r e s e n t ,

    a n d a pH f

    g r e a t e r

    t h a n 7

    When a n

    a n i o n i c s u r f a c t a n t

    i s p r e s e n t .

    R e p r e s e n t a t i v e n e u t r a l i Z i n g

    a g e n t s a r e p h o s p h o r i c a c i d , g l a c i a l a c e t i c

    a c i d ,

    a n d

    t r i e t h a

    n o l a m i n e .

    EXAMPLES

    The p u r p o s e o f t h e f o l l o W i n g e x a m p l e s i s t o

    i l l u s t r a t e

    t h e

    i n v e n t i o n i n m o r e d e t a i l .

    E x a m p l e

    1

    T h i s e x a m p l e

    d e s c r i b e s

    a

    g e n e r a l

    p r oc e d u r e u s e d t o

    p r e p a r e

    a

    num ber

    o f

    microemulsions

    a c c o r d i n g

    t o

    t h e

    method

    o f

    t h e

    p r e s e n t

    i n v e n t i o n .

    C o n d i t i o n s u s e d

    i n

    p r e p a r

    i n g

    e a c h m i c r o e m u ls i o n a c c o r d i n g t o

    t h e

    g e n e r a l pr o c e d u r e ,

    a n d t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e r e s u l t i n g m i c r o e m u l s i o n s o f

    Examples

    2 1 0 , a r e

    s u m m a r i Z e d

    i n

    a c c o m p a n y i n g T a b l e

    1 .

    The

    s i l o x a n e

    u s e d i n

    t h e s e

    e x a m p l e s

    Was o c t a m e t h y l c y

    c l o t e t r a s i l o x a n e

    ( D ) . T h e

    c a t i o n i c s u r f a c t a n t

    Was d o d e c y l

    t r i m e t h y l ammonium b r o m i d e ( D T A B ) C H 3 ( C H 2 ) 1 1 N +

    ( C H 3 ) 3 B r _ . The

    a n i o n i c s u r f a c t a n t

    Was

    s o d i u m

    d o d e c y l

    s u l f a t e

    ( S D S ) , i . e . , s o d i u m l a u r y l

    s u l f a t e

    C H 3 ( C H 2 ) 1 1 O S O 3 _

    N a . The n o n i o n i c s u r f a c t a n t Was a n

    e t h o x y l a t e d

    a l c o h o l

    R 3 OCH 2CH 2 ) aOH Where

    R 3

    Was

    C12H25

    a n d

    a Was . I t

    i s a b b r e v i a t e d and shoWn i n T a b l e

    1

    a s C 1 2 E 5 .

    The

    c o - s u r f a c t a n t s

    W e r e p r i m a r y

    a m y l

    a l c o h o l , i . e . , 1 - p e n t a n o l

    C H 3 ( C H 2 ) 4 O H ,

    a n d

    c e t y l

    a l c o h o l ,

    i . e . , 1 - h e x a d e c a n o l

    C 1 6 H 3 3 O H .

    A c c o r d i n g t o

    t h e

    g e n e r a l p r oc e d u r e ,

    t h e

    s i l o x a n e ,

    a n d a

    c a t i o n i c

    s u r f a c t a n t , an

    a n i o n i c

    s u r f a c t a n t , o r a nonionic

    s u r f a c t a n t , Were

    added t o a 20

    m i l l i l i t e r

    g l a s s

    v i a l ,

    a f t e r t h e

    W e i g h t o f e a c h o f

    t h e

    i n g r e d i e n t s

    h a d

    b e e n r e c o r d e d u s i n g a n

    a n a l y t i c a l

    b a l a n c e . A TEFLON o a t e d

    s t i r r i n g

    b a r Was

    p l a c e d

    i n t h e v i a l , and h e

    v i a l

    Was c l o s e d W i t h

    a

    l i d . The

    v i a l

    Was p l a c e d o n t o a s t i r r i n g p l a t e . The c o - s u r f a c t a n t W a s

    t i t r a t e d

    i n t o t h e v i a l

    d r o p W i s e ,

    W i t h

    m i x i n g , u n t i l

    a t h e r m o

    d y n a m i c a l l y

    s t a b l e ,

    s i n g l e

    p h a s e ,

    c l e a r ,

    p r e - m i c r o e m u l s i o n ,

    had formed

    a t r o o m

    t e m p e r a t u r e , i . e . ,

    20 25 C .

    At t h i s p o i n t ,

    t h e

    c o n t e n t s o f

    t h e v i a l

    Were

    t r a n s f e r r e d t o

    a

    g l a s s

    r e a c t i o n

    v e s s e l ,

    W h e r e

    p o l y m e r i Z a t i o n o f

    t h e

    s i l o x a n e

    Was c a t a l y Z e d

    by

    a d d i n g

    t o t h e v e s s e l e i t h e r a 5 0 p e r c e n t

    by

    W e i g h t a q u e o u s s o d i u m

    h y d r o x i d e

    c a t a l y s t s o l u t i on , o r

    a 3 5

    p e r c e n t b y W e i g h t a q u e o u s h y d r o c h l o r i c a c i d c a t a l y s t

    s o l u t i o n , d e p e n d i n g

    upon

    t h e n a t u r e o f

    t h e

    s u r f a c t a n t .

    G e n e r a l l y , a c i d

    c a t a l y s t s a r e u s e d W i t h

    a n i o n i c

    s u r f a c t a n t s ,

    a l k a l i n e

    c a t a l y s t s

    a r e u s e d

    W i t h

    c a t i o n i c s u r f a c t a n t s , a n d a c i d

    o r

    a l k a l i n e c a t a l y s t s a r e

    used

    With n o n i o n i c s u r f a c t a n t s .

    While

    o t h e r

    c o m b i n a t i o n s d o e x i s t , t h e y a r e

    c o n s i d e r e d

    l e s s

    p r e f e r r e d .

    The

    t e m p e r a t u r e o f

    t h e r e a c t i o n v e s s e l Was a d j u s t e d t o

    a b o u t 5 0

    C .

    G e n e r a l l y ,

    a d d i t i o n

    o f t h e c a t a l y s t t o t h e c l e a r

    microemulsion

    i n

    t h e v e s s e l c a u s e s t h e c o n t e n t s o f t h e v e s s e l

    t o become

    c l o u d y .

    H o W e v e r , t h e r e a c t i o n

    i n

    t h e

    v e s s e l

    i s

    a l l o W e d

    t o

    p r o c e e d

    t o

    c o m p l e t i o n ,

    Whereupon

    t h e

    c o n t e n t s

    o f

    t h e r e a c t i o n v e s s e l a r e n e u t r a l i Z e d W i t h g l a c i a l a c e t i c a c i d

    or triethanolamine.

    The s i l i c o n e p o l y m e r i s r e c o v e r e d

    f r o m

    t h e m i c r o e m u l

    s i o n

    b y b r e a k i n g

    t h e

    p r o d u c t

    u s i n g

    a

    s a l t . T h e s i l i c o n e

    p o l y m e r

    i s

    i s o l a t e d a n d

    a n a l y Z e d b y

    G e l P e r m e a t i o n C h r o

    10

    1 5

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    50

    55

    60

    6 5

    8

    m a t o g r a p h y ( G P C ) .

    I n

    t h e e x t r a c t i o n p r o c e d u r e , 1 . 5 g r a m

    o f

    anhydrous calci um c h l o r i d e

    i s added

    t o

    a

    f o u r ounce

    French

    s q u a r e b o t t l e , f o l l o W e d b y 1 0 g r a m o f t h e e m u l s i o n p r o d u c t

    t o b e

    b r o k e n .

    To t h e b o t t l e i s added 20 i l l i l i t e r

    o f

    m e t h a n o l ,

    a n d 2 5

    m i l l i l i t e r

    o f n - p e n t a n e .

    The

    b o t t l e i s

    s h a k e n ,

    a n d t h e

    t o p

    i s

    u n s c r e W e d

    s l o W l y

    t o

    r e l e a s e

    a n y

    p r e s s u r e

    i n

    t h e

    b o t t l e .

    The m i x t u r e i s

    t r a n s f e r r e d

    t o a

    50

    i l l i l i t e r

    p l a s t i c

    c e n t r i f u g e

    t u b e , a n d s p u n f o r a b o u t

    1 0 1 5

    m i n u t e s a t 3000 rpm ( 3 1 4

    r a d i a n

    p e r s e c o n d ) . Some o f

    t h e p r o c e d u r e s

    may

    r e q u i r e

    l o n g e r

    p e r i o d s

    o f t i m e i n t h e c e n t r i f u g e f o r s e p a r a t i o n o f t h e

    l a y e r s . T h e t o p n - p e n t a n e

    l a y e r

    c o n t a i n i n g t h e s i l i c o n e

    polymer s t h e n rem oved W i t h a p i pe t t e , and t r a n s f e r r e d

    t o

    a

    v i a l f o r a n a l y s i s

    b y

    GPC.

    T h i s

    o t h e r W i s e

    s t a n d a r d e m u l s i o n s a l t

    b r e a k t e c h n i q u e

    W a s m o d i ? e d

    t o t h e e x t e n t

    t h a t ,

    i n s t e a d

    o f

    t h e n - p e n t a n e

    l a y e r b e i n g

    p i p e t t e d

    i n t o a n

    a l u m i n u m p a n

    t o d r y ,

    t h e

    n - p e n t a n e

    l a y e r W a s

    p i p e t t e d

    i n t o

    a

    v i a l ,

    t o a s s u r e t h a t any

    v o l a t i l e s i l o xa n e s p e c i e s c o n t a i n e d i n t h e n - p e n t a n e

    l a y e r

    d i d

    n o t e v a p o r a t e p r i o r t o a n a l y s i s o f t h e s a m p l e

    v i a

    GPC.

    I n t h e a c c o m p a n y i n g T a b l e 1 , a l p h a

    ( 0 t ) i s

    u s e d t o

    i n d i c a t e

    t h e W e i g h t p e r c e n t o f t h e s i l o x a n e o i l+ t h e W e i g h t p e r c e n t o f

    t h e s i l o x a n e o i l + t h e W e i g h t p e r c e n t o f W a t e r . G a m m a

    ( y )

    i n d i c a t e s

    t h e

    W e i g h t

    p e r c e n t o f t h e c a t i o n i c , a n i o n i c , o r

    n o n i o n i c s u r f a c t a n t S1+the Weight p e r c e n t

    o f

    t h e

    c o - s u r f a c t a n t S 2 + t h e W e i g h t p e r c e n t

    o f t h e s i l o x a n e

    o i l + t h e

    W e i g h t p e r ce n t o f W a t e r + t h e W e i g h t p e r ce n t o f t h e c a t i o n i c ,

    a n i o n i c , o r n o n i o n i c

    s u r f a c t a n t

    S 1 + t h e W e i g h t

    p e r c e n t

    o f

    t h e

    c o - s u r f a c t a n t S 2 .

    The d a t a

    i n T a b l e

    1

    i s

    b a s e d upon

    p r e p a r a t i o n s o f c o m

    p o s i t i o n s h a v i n g a t o t a l

    mass

    o f t e n g r a m , u n l e s s o t h e r W i s e

    i n d i c a t e d . I n

    E x a m p l e s

    3 a n d

    7 ,

    t h e p o l y m e r i Z a t i o n

    r e a c t i o n

    W a s conducted i n s t a g e s

    a t

    tW o t e m p e r a t u r e s

    a s

    noted i n

    T a b l e

    1 ,

    i . e . ,

    t h e

    r e a c t i o n

    m e d i u m

    Was

    ? r s t

    h e a t e d

    t o

    7 0

    C .

    and t h e n i t

    Was cooled t o 40

    C .

    The

    s i l i c o n e

    polymer Was c h a r a c t e r i Z e d ,

    a n d

    i s

    shoWn

    i n

    T a b l e

    1 , b y i t s p o l y d i s p e r s i t y

    DP a n d D P W .

    I n

    t h i s

    r e g a r d ,

    i t

    i s n o t e d

    t h a t

    t h e

    m o l e c u la r W e i g h t s o f

    s i l i c o n e ? u i d s W i t h

    a v i s c o s i t y l e s s t h a n 5

    mm2/s

    a t

    7 7

    F . / 2 5 C . a r e g e n e r a l l y

    q u i t e

    p r e c i s e , s i n c e s u c h

    ? u i d s

    a r e

    g e n e r a l l y

    f r a c t i o n a l l y

    d i s t i l l e d p r o d u c t s

    a n d

    r e l a t i v e l y p u r e

    m o l e c u l a r

    s p e c i e s .

    Above a b o u t 5 m m 2 / s , h o W e v e r , m o l e c u l a r

    W e i g h t s a r e

    a v e r a g e v a l u e s

    ( i . e . ,

    M W ) ,

    s i n c e

    t h e ? u i d s a r e r e s i d u e

    p r o d u c t s , a n d t h e r e f o r e

    c o n t a i n

    a d i s t r i b u t i o n

    o f m o l e c u l a r

    s i Z e s .

    The m o l e c u l a r W e i g h t

    d i s t r i b u t i o n o f a p o l y m e r i c

    s a m p l e

    d e s c r i b e s t h e r e l a t i v e numbers o f

    m o l e c u l e s o f

    a l l m o l e c u l a r

    W e i g h t

    v a l u e s .

    A v e r a g e s

    o f

    m o l e c u l a r

    W e i g h t

    s u c h

    a s t h e

    n u m b e r - a v e r a g e

    m o l e c u l a r

    w e i g h t

    M , t h e

    W e i g h t - a v e r a g e

    m o l e c u l a r

    W e i g h t

    M W ,

    a n d

    t h e Z - a v e r a g e m o l e c u la r

    W e i g h t

    M Z , a r e

    p a r a m e t e r s

    most c o m m onl y u s e d t o d e s c r i b e t h e

    g e n e r a l

    s h a p e

    o f t h e m o l e c u l a r W e i g h t d i s t r i b u t i o n . A e a k

    W e i g h t - a v e r a g e m o l e c u l a r

    W e i g h t

    MW

    r

    Mp

    i s a n o t h e r

    p a r a m e t e r c o m m onl y

    u s e d . One c o n v e n i e n t

    m e a s u r e o f

    m o l e c u l a r W e i g h t d i s t r i b u t i o n i n a p o l y m e r i s t h e

    r a t i o o f i t s

    W e i g h t - a v e r a g e m o l e c u la r

    W e i g h t

    MW o i t s

    n u m b e r - a v e r a g e

    m o l e c u la r w e i g h t M , i . e . , MW/Mn

    o r t h e p o l y d i s p e r s i t y o f

    t h e p o l y m e r .

    G e n e r a l l y ,

    f o r p e r f e c t l y u n i f o r m m o n o d i s p e r s e

    p o l y m e r s , t h e r a t i o

    i s

    o n e .

    M e t h o d s f o r m e a s u r i n g m o l e c u l a r W e i g h t d i s t r i b u t i o n a n d

    molecular

    Weight averages f o r s i l i c o n e s a r e t h e same a s f o r

    o t h e r

    p o l y m e r s .

    G e l P e r m e a t i o n

    C h r o m a t o g r a p h y ( G P C ) ,

    s o m e t i m e s t e r m e d s i Z e e x c l u s i o n c h r o m a t o g r a p h y , i s

    t h e

    most

    c o m m o n , c o n v e n i e n t ,

    a n d u s e f u l m e t h o d . T h i s t e c h

    n i q u e

    i s

    b a s e d

    o n

    s e p a r a t i o n o f

    polymer

    m o l e c u l e s i n a

    c o l u m n

    p a c k e d W i t h

    p o r o u s c r o s s - l i n k e d g e l s , t y p i c a l l y

    p o l y s t y r e n e ,

    a c c o r d i n g

    t o

    t h e i r s i Z e

    i n s o l u t i o n .

  • 8/11/2019 Method of Preparing Silicone Oil

    6/7

    6 , 0 7 1 , 9 7 5

    T h u s ,

    When p o l y m e r s o l u t i o n i s e l u t e d ,

    s p e c i e s o f

    h i g h e r

    m o l e c u l a r

    W e i g h t W h i c h p e r m e a t e t h e p o r o u s p o l y s t y r e n e

    g e l

    t o a l e s s e r d e g r e e

    t h a n

    s p e c i e s

    o f

    l o W e r

    m o l e c u l a r

    W e i g h t , pa s s

    t h r o u g h

    t h e column more r a p i d l y , a n d h e n c e a r e

    e l u t e d ? r s t . The s y s t e m i s

    c a l i b r a t e d a n d

    y i e l d s a n e s t i m a t e d

    m o l e c u l a r W e i g h t

    d i s t r i b u t i o n f o r a

    g i v e n

    s a m p l e .

    T h e

    o n l y

    r e q u i r e m e n t s a r e t h a t

    t h e s a m p l e

    i s

    s o l u b l e

    and

    s t a b l e i n

    a

    s u i t a b l e

    s o l v e n t ,

    a n d t h a t

    t h e s a m p l e

    c o m p o n e n t s c a n b e

    d e t e c t e d i n t h e e l u e n t b y

    s o m e

    means.

    T h e

    s y s t e m i s c a l i b r a t e d b y i n j e c t i n g

    d i l u t e

    s o l u t i o n s

    o f

    narroW d i s p e r s i t y s t a n d a r d s o f a k noW n m o l e c u l a r W e i g h t .

    The r e t e n t i o n

    v olum e

    o r r e t e n t i o n t i m e o f

    each

    s t a n d a r d

    i s

    t h e n p l o t t e d a g a i n s t t h e l o g m o l e c u l a r W e i g h t

    o f

    t h e

    s t a n d a r d ,

    and

    ? t t e d t o an e q u a t i o n f o r a c u r v e . The molecular

    W e i g h t d i s t r i b u t i o n

    v a l u e s o f a g i v e n

    p o l y m e r

    a r e t h e n

    c a l c u l a t e d

    and

    e x p r e s s e d a s

    r e l a t i v e

    t o t h a t s t a n d a r d .

    P o l y d i s p e r s i t y c a n

    b e e x p r e s s e d

    i n

    t e r m s

    o f DP

    a n d

    D PW

    r a t h e r t h a n M n a n d MW, a n d

    t h i s t e r m i n o l o g y

    h a s b e e n

    u s e d

    i n

    T a b l e

    1 .

    D P

    s

    t h e

    d e g r e e o f p ol y m e r i Z a t i o n

    i n

    t h e s i l i c o n e

    p o l y m e r ,

    Which

    i n d i c a t e s

    b y W ay o f e x a m p l e , a number n

    o f r e p e a t i n g u n i t s i n p o l y m e r s p e c i e s o f t h e t y p e s

    HO Me2SiO)nH

    o r HOMe2SiO Me2SiO)nSiMe2OH W h e r e

    M e i s m e t h y l .

    D a t a f o r

    p o l y d i s p e r s i t y o f t h e s i l i c o n e p o l y m e r i n t h e

    m i c r o e m u l s i o n

    o f Example 2 i s

    n o t shoWn i n

    T a b l e 1 . The

    d a t a

    c o u l d n o t

    b e o b t a i n e d

    u s i n g s t a n d a r d

    e x t r a c t i o n

    p r o c e

    d u r e s

    i n d i c a t i n g t h e

    s t a b i l i t y o f t h e

    m i c r o e m u l s i o n

    o f

    E x a m p l e

    2 .

    S i l i c o n e p o l y m e r s i n t h e s i n g l e p h a s e c o m p o s i t i o n s

    a c c o r d i n g

    t o t h i s i n v e n t i o n

    m o s t p r e f e r a b l y h a v e a v e r a g e

    d r o p l e t d i a m e t e r s o f l e s s t h a n a b o u t 50 n a n o m e t e r

    t o

    p r o v i d e

    o p t i c a l c l a r i t y . T h e

    c r i t e r i a

    u s e d

    t o d e t e r m i n e c l a r i t y ,

    a n d

    t h e

    term

    C l e a r

    i n T a b l e 1 , i s Whether t e x t can be

    r e a d

    W i t h t h e

    naked e y e t h r o u g h a tWo c e n t i m e t e r d i a m e t e r b o t t l e

    ? l l e d

    With t h e microemulsion.

    This i s

    a v i a b l e means o f d e t e r

    m i n i n g c l a r i t y a s n o t e d i n M i c r o e m u ls i o n s T h e o r y

    and

    P r a c t i c e , E d i t e d

    b y

    L e o n

    M. P r i n c e ,

    A c a d e m i c P r e s s ,

    I n c . ,

    P a g e s 7 1 0 ,

    N e W

    Y o r k ( 1 9 7 7 ) , W h e r e i n

    t h e

    a u t h o r s t a t e s

    V i s u a l r e c o g n i t i o n o f m i c r o e m u l s i o n s

    s h o u l d

    n o t b e t a k e n

    l i g h t l y . I n

    f a c t , t h e

    m i c r o e m u l s i o n c h e m i s t s h o u l d t r a i n

    h i m s e l f c a r e f u l l y i n t h i s a r t . Use o f s u n l i g h t r a t h e r

    t h a n a n

    a r t i ? c i a l s o u r c e o f l i g h t i s recommended.

    The

    e y e i s

    b e t t e r

    t h a n a m i c r os c o p e , b e c a u s e t h e l i m i t o f

    r e s o l u t i o n

    o f a l i g h t

    m i c r o s c o p e i n b l u e l i g h t

    i s o n l y

    a b o u t

    0 . 1 pm, s o t h a t

    d r o p l e t s

    s m a l l e r t h a n 0 . 1 4

    pm

    a n n o t

    b e s e e n .

    TABLE

    P a r t i c l e A p p e a r

    EXAMPLE

    S1

    S2 o r y S i z e ,

    [ u r n ance

    2

    S D S C5H11OH 0 . 0 5 3

    0 . 1 9

    0 . 0 0 5 0 C l e a r

    3

    S D S

    C5H11OH

    0 . 0 5 3 0 . 1 9

    0 . 0 0 5 0 C l e a r

    4

    S D S

    C5H11OH

    0 . 0 6 0

    0 . 2 7 C l e a r

    5 DTAB CSHHOH 0 . 1 0 0 0 . 2 7 0 . 0 0 6 1

    C l e a r

    6 DTAB

    C5H11OH

    0 . 2 2 0

    0 . 3 7 0 . 0 0 4 6

    C l e a r

    7 S D S C5H11OH

    0 . 4 0 0

    0 . 2 9 0 . 0 2 8 9 C l e a r

    8

    DTAB

    CSHHOH 0 . 0 5 0 0 . 2 7 0 . 0 0 4 3

    9

    S D S C5H11OH 0 . 0 5 0 0 . 1 7

    0 . 0 1 0 2

    1 0

    DTAB

    C16H33OH 0 . 0 5 0 0 . 2 4

    1 1 C12E5 C5H11OH 0 . 1 0 0 0 . 2 4 0 . 0 1 5 1 C l e a r

    R e a c t i o n

    EXAMPLE C a t a l y s t

    T e m p . C .

    DPn

    DPW

    P o l y d i s p e r s i t y

    2 HCl 5 0

    3

    HCl

    7 0 / 4 0

    2 1 . 0

    3 2 . 0

    1 . 5 1 0

    4 NaOH 50 2 5 . 0 3 7 . 0 1 . 4 6 4

    5 NaOH

    5 0

    3 3 . 0 5 7 . 0 1 . 7 2 5

    1 5

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    50

    55

    60

    1 0

    TABLE - c o n t i n u e d

    6 NaOH

    50 1 0 3 . 0 1 2 2 . 0 1 . 1 8 8

    7 HQ

    7 0 / 4 0

    1 5 . 8 2 0 . 3 1 . 2 8 6

    8

    9

    10

    1 1

    NaOH

    22 3 4 . 0 5 4 . 0 1 . 6 0 5

    F o l l o W i n g

    t h e

    g e n e r a l

    p r o c e d u r e

    d e s c r i b e d

    i n

    E x a m p l e

    1 ,

    s o m e a d d i t i o n a l examples Were c a r r i e d o u t ,

    f o r

    t h e purpose

    o f i l l u s t r a t i n g t h e v e r s a t i l i t y o f t h e i n v e n t i o n ,

    i n

    t h e u s e o f

    o t h e r

    t y p e s

    o f a l c o h o l s a n d o t h e r

    t y p e s

    o f s i l o x a n e s .

    Examples 1221 a r e

    summariZed

    i n T a b l e

    2 .

    The S i l a n o l

    used

    i n Example

    12

    W a s a

    s i l o x a n e

    With a

    s t r u c t u r e

    g e n e r a l l y

    c o r r e s p o n d i n g

    t o H O { ( C H 3 ) 2 S i O } 6 H .

    The s i l o x a n e u s e d i n Example 1 3 Was c y c l i c s i l o x a n e

    s p e c i e s 1 , 3 , 5 , 7 - t e t r a v i n y l - 1 , 3 , 5 , 7

    t e t r a m e t h y l c y c l o t e t r a s i l o x a n e

    Which

    h a s a s t r u c t u r e

    g e n e r

    a l l y

    c o r r e s p o n d i n g

    t o

    { ( C H 3 ) ( C H 2 = C H ) S i O } 4 .

    E x a m p l e 1 7 i s c o m pa r a t i v e a n d t h i s i s b e y o n d t h e s c o p e

    o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n . I t s p u r p o s e i s t o shoW h a t a l c o h o l s

    h a v i n g l e s s

    t h a n

    a b o u t f o u r c a r b o n atoms

    a r e n o t s u i t a b l e f o r

    u s e

    a s c o - s u r f a c t a n t s . As

    n o t e d

    p r e v i o u s l y ,

    t h e p r e f e r r e d

    c o - s u r f a c t a n t s

    a c c o r d i n g t o t h e i n v e n t i o n a r e t h e

    C4

    a n d C5

    a l c o h o l s f o r t h e p r e p a r a t i o n

    o f

    ? u i d - t y p e m i c r o e m u l s i o n s ,

    a n d

    C 6 t o

    C 1 0

    a l c o h o l s

    f o r

    p r e p a r i n g

    m i c r o e m u l s i o n

    g e l s .

    G e n e r a l l y , h o W e v e r ,

    a n y

    a l c o h ol c o n t a i n i n g

    4

    t o 1 6 c a r b o n

    atoms

    can be u s e d . Example 2 1

    sho Ws

    t h a t a s a l t such

    a s

    sod ium

    c h l o r i d e

    can be

    i n c l u d e d

    and

    t h a t

    i t s

    p r e s e n c e i s n o t

    d e l e t e r i o u s .

    TABLE

    S i l o x - P a r t i c l e A p p e a r

    EX. S1 S2

    o r

    y

    ane

    S i z e ,

    , u r n ance

    1 2 S D S

    CSHHOH 0 . 0 2 7

    0 . 1 3

    S i l a n o l C l e a r

    1 3 S D S C5H11OH 0 . 0 5 0 0 . 1 7 MeVi

    0 . 0 4 4 0 C l e a r

    C y c l i c

    1 4 S DS C5H11OH 0 . 0 5 0

    0 . 1 7

    MDZM 0 . 0 1 1 8 C l e a r

    1 5 DTAB C5H11OH 0 . 0 6 0 0 . 2 7 D 5 0 . 0 0 6 6 C l e a r

    1 6

    DTAB C4H9OH 0 . 1 3 0 0 . 3 8 D 5 0 . 0 0 9 9 C l e a r

    1 7

    S D S

    C3H7OH 0 . 0 5 0

    0 . 5 4 D 4

    5 . 2 5 5 0 C l e a r

    1 8 SDS C4H9OH 0 . 0 5 0

    0 . 2 5

    D 4 0 . 0 1 3 1 C l e a r

    1 9 S D S

    C6H13OH

    0 . 0 5 0

    0 . 2 0

    D 4

    C l e a r

    Gel

    2 0 S DS

    CSHUOH

    0 . 0 5 0 0 . 1 4 D 4 Foamy

    Gel

    2 1 DTAB

    C5H11OH

    0 . 1 0 0 0 . 2 1

    D 4

    0 . 0 1 0 0 C l e a r

    NaCl

    T h e s e s i n g l e

    p h a s e c l e a r

    m i c r o e m u l s i on s h a v e

    v a l u e

    i n

    t h e

    p e r s o n a l c a r e i n d u s t r y .

    I t

    c a n be used

    a l o n e ,

    o r b l e n d e d

    W i t h

    o t h e r

    c o s m e t i c

    ? u i d s , t o form a v a r i e t y o f o v e r - t h e

    c o u n t e r OTC) p e r s o n a l c a r e p r o d u c t s .

    T h u s , i t i s u s e f u l i n

    a n t i p e r s p i r a n t s

    a n d d e o d o r a n t s s i n c e

    i t l e a v e s a

    d r y f e e l .

    I t i s l u b r i c i o u s a n d

    i m p r o v e s t h e

    p r o p e r t i e s o f s k i n c r e a m s , s k i n

    c a r e

    l o t i o n s , m o i s t u r i Z e r s ,

    f a c i a l

    t r e a t m e n t s

    such a s

    acne

    o r

    Wrinkle removers,

    personal

    a n d f a c i a l

    c l e a n s e r s ,

    b a t h

    o i l s ,

    p e r f u m e s , c o l o g n e s ,

    s a c h e t s ,

    s u n s c r e e n s ,

    p r e - s h a v e a n d

    a f t e r - s h a v e

    l o t i o n s , s h a v i n g

    s o a p s , a n d s h a v i n g l a t h e r s .

    I t

    c a n b e u s e d

    i n h a i r s h a m p o o s ,

    h a i r . c o n d i t i o n e r s , h a i r s p r a y s ,

    m o u s s e s ,

    p e r m a n e n t s ,

    d e p i l a t o r i e s ,

    a n d

    c u t i c l e c o a t s ,

    t o

    e n h a n c e

    g l o s s

    a n d p r o v i d e

    c o n d i t i o n i n g b e n e ? t s .

    I n

    c o s m e t i c s , i t f u n c t i o n s

    a s

    a l e v e l i n g

    a n d s p r e a d i n g a g e n t f o r

    p i g m e n t s i n

    m a k e - u p s ,

    c o l o r

    c o s m e t i c s , f o u n d a t i o n s ,

    b l u s h e s ,

    l i p s t i c k s ,

    e y e l i n e r s ,

    m a s c a r a s , o i l r e m o v e r s , c o l o r c o s m e t i c r e m o v e r s ,

    and

    poW

    d e r s .

    I t i s

    a l s o

    u s e f u l a s a

    d e l i v e r y

    system

    f o r o i l

    and

  • 8/11/2019 Method of Preparing Silicone Oil

    7/7

    6 , 0 7 1 , 9 7 5

    1 1

    W a t e r - s o l u bl e s u b s t a n c e s

    s u c h

    a s v i t a m i n s . W hen

    i n c o r p o

    r a t e d i n t o s t i c k s ,

    g e l s , l o t i o n s ,

    a e r o s o l s ,

    a n d

    r o l l - o n s , t h e

    c o m p o s i t i o n

    i m p a r t s a

    d r y ,

    s i l k y - s m o o t h , p a y o u t .

    I n a d d i t i o n , b e c a u s e t h e s e c l e a r o n e

    p h a s e

    microemul

    s i o n s e x h i b i t a v a r i e t y o f a d v a n t a g e o u s a n d b e n e ? c i a l p r o p

    e r t i e s

    s u c h

    a s

    c l a r i t y ,

    i i )

    v e r y s m a l l

    s t r u c t u r e

    s i Z e ,

    i i i )

    u l t r a - l o W

    i n t e r f a c i a l

    t e n s i o n s ,

    ( i v )

    t h e

    a b i l i t y t o

    c o m b i n e

    p r o p e r t i e s o f W a t e r a n d o i l

    i n

    a s i n g l e h o m o g e n e o u s ? u i d ,

    ( v )

    s h e l f

    s t a b i l i t y , a n d

    ( v i ) e a s e o f

    p r e p a r a t i o n ; t h e y c a n h a v e

    Wide a p p l i c a t i o n s

    i n

    o t h e r

    i n d u s t r i a l a r e a s such a s

    t e x t i l e

    ? n i s h i n g .

    Other

    v a r i a t i o n s

    m a y be m a d e i n c o mpo unds ,

    c o m p o s i t i o n s , a n d m e t h o d s d e s c r i b e d

    h e r e i n

    W i t h o u t

    d e p a r t

    i n g

    f r o m t h e e s s e n t i a l f e a t u r e s

    o f

    t h e

    i n v e n t i o n . The

    embodi

    ments

    o f t h e

    i n v e n t i o n s p e c i ? c a l l y

    i l l u s t r a t e d

    h e r e i n a r e

    exemplary

    o n l y and

    n o t

    i n t e n d e d

    a s

    l i m i t a t i o n s o n t h e i r

    s c o p e

    e x c e p t a s

    de?ned

    i n t h e

    appended c l a i m s .

    What i s c l a i m e d

    i s :

    1 . Amethod

    o f m a k i n g a

    t h e r m o d y n a m i c a l l y

    s t a b l e , c l e a r ,

    s i n g l e

    p h a s e ,

    s i l i c o n e

    o i l - i n - W a t e r

    m i c r o e m u l s i o n , c o m p r i s

    i n g

    s e q u e n t i a l l y f o r m i n g a t W o - p h a s e m i x t u r e c o m p r i s i n g

    W a t e r , a s i l o x a n e ,

    and

    a n o n i o n i c s u r f a c t a n t , a c a t i o n i c

    s u r f a c t a n t , o r

    a n a n i o n i c

    s u r f a c t a n t ;

    ( i i )

    a d d i n g t o t h e tWo

    phase

    m i x t u r e a

    c o - s u r f a c t a n t

    s e l e c t e d from t h e

    group

    con

    s i s t i n g o f

    m o n o h y d r o x y

    a l c o h o l s ,

    d i o l s ,

    a n d

    t r i o l s ,

    u n t i l a

    t h e r m o d y n a m i c a l l y s t a b l e , c l e a r , s i n g l e p h a s e , p r e

    m i c r o e m u l s i o n

    c o n t a i n i n g

    t h e s i l o x a n e i s

    f o r m e d ; i i i ) a d d

    i n g a p o l y m e r i Z a t i o n i n i t i a t o r t o t h e

    t h e r m o d y n a m i c a l l y

    s t a b l e , c l e a r ,

    s i n g l e p h a s e ,

    p r e - m i c r o e m u l s i o n ; i v ) h e a t i n g

    t h e t h e r m o d y n a m i c a l l y s t a b l e ,

    c l e a r , s i n g l e

    p h a s e , p r e

    m i c r o e m u l s i o n ; ( v ) a g i t a t i n g t h e

    h e a t e d ,

    t h e r m o d y n a m i c a l l y

    s t a b l e ,

    c l e a r , s i n g l e

    p h a s e , p r e - m i c r o e m u l s i o n ;

    a n d ( v i )

    a l l o W i n g

    t h e s i l o x a n e t o

    p o l y m e r i Z e ,

    u n t i l

    a

    t h e r m o d y n a m i

    c a l l y

    s t a b l e , c l e a r , s i n g l e p h a s e , m i c r o e m u l s i o n i s f o r m e d

    c o n t a i n i n g a

    s i l i c o n e

    p o l y m e r .

    2 . Amethod

    a c c o r d i n g t o c l a i m 1

    i n Which t h e

    s i l o x a n e

    i s

    s e l e c t e d f r o m t h e

    g r o u p

    c o n s i s t i n g o f

    c y c l i c

    s i l o x a n e s h a v

    i n g

    t h e

    f o r m u l a { R 1 R 2 S i O } x

    i n

    W h i c h

    R 1

    a n d R 2 a r e a l k y l

    g r o u p s h a v i n g

    1 6

    c a r b o n a t o m s , a r y l g r o u p s , o r a l k e n y l

    g r o u p s ,

    a n d X i s

    3 6 ;

    a n d l i n e a r

    s i l o x a n e s

    h a v i n g t h e f o r m u l a

    RC3SiO{Rd2SiO}ySiRC3 and

    t h e formula

    H O R C 2 S i O { R d 2 S i O } y S i R C 2 O H

    i n

    w h i c h R C

    a n d Rd r e

    a l k y l

    g r o u p s h a v i n g 1 6 c a r b o n atoms o r a r y l g r o u p s , a n d y i s

    0 1 0 .

    3 .

    A

    ethod

    a c c o r d i n g t o c l a i m

    1 i n Which

    t h e n o n i o n i c

    s u r f a c t a n t

    i s a n a l c o ho l e t h ox y l a t e o f

    t h e

    f o r m u l a R3

    OCH2CH2)aOH

    n

    W h i c h

    R 3 i s

    a

    f a t t y

    h y d r o c a r b o n

    r e s i d u e

    o f

    820 carbon

    a t o m s ,

    and

    a

    h a s

    a

    v a l u e o f

    1100.

    4 . A

    ethod

    a c c o r d i n g t o c l a i m 3 i n

    Which

    t h e n o n i o n i c

    s u r f a c t a n t i s s e l e c t e d f r o m

    t h e

    g r o u p c o n s i s t i n g

    o f

    p o l y o x y

    e t h y l e n e ( 4 )

    l a u r y l

    e t h e r , p o l y o x y e t h y l e n e ( 5 )

    l a u r y l

    e t h e r ,

    p o l y o x y e t h y l e n e

    ( 2 3 ) l a u r y l e t h e r ,

    p o l y o x y e t h y l e n e ( 2 )

    c e t y l

    e t h e r , p o l y o x y e t h y l e n e ( 1 0 ) c e t y l e t h e r , p o l y o x y e t h y l e n e

    ( 2 0 ) c e t y l e t h e r ,

    p o l y o x y e t h y l e n e ( 2 )

    s t e a r y l e t h e r , p o l y o x y

    e t h y l e n e ( 1 0 ) s t e a r y l e t h e r ,

    p o l y o x y e t h y l e n e

    ( 2 0 ) s t e a r y l

    e t h e r , p o l y o x y e t h y l e n e ( 2 1 ) s t e a r y l e t h e r , p o l y o x y e t h y l e n e

    ( 1 0 0 )

    s t e a r y l e t h e r , p o l y o x y e t h y l e n e ( 2 ) o l e y l e t h e r , a n d

    p o l y o x y e t h y l e n e

    ( 1 0 ) o l e y l

    e t h e r .

    5 . A ethod a c c o r d i n g t o c l a i m 1 i n

    Which

    t h e c a t i o n i c

    s u r f a c t a n t i s a q u a t e r n a r y

    a m m o n i u m s a l t

    o f

    t h e

    f o r m u l a

    R R R R N + X _

    i n

    W h i c h

    R ,

    R ,

    R ,

    a n d R

    r e p r e s e n t

    10

    1 5

    25

    35

    45

    55

    1 2

    a l k y l g r o u p s c o n t a i n i n g 1 3 0 c a r b o n a t o m s , o r a l k y l g r o u p s

    d e r i v e d

    from t a l l o W , c o c o n u t o i l , o r s o y ; a n d X e p r e s e n t s

    h a l o g e n .

    6 .

    A

    ethod

    a c c o r d i n g t o c l a i m 5 i n Which

    t h e c a t i o n i c

    s u r f a c t a n t i s

    a

    d i a l k y l d i m e t h y l a m m o n i u m

    s a l t

    o f t h e

    f o r

    mula RRN+ CH3)2X_

    o r

    a

    m o n o a l k y l t r i m e t h y l

    a m m o n i u m

    s a l t o f t h e f o r m u l a RN+ CH3)3X_ W h e r e R a n d R r e p r e s e n t

    a l k y l g r o u p s c o n t a i n i n g 1 2 3 0 c a r b o n a t o m s , o r a l k y l g r o u p s

    d e r i v e d

    from t a l l o W , c o c o n u t o i l , o r s o y ; a n d X e p r e s e n t s

    h a l o g e n .

    7 .

    A ethod a c c o r d i n g t o c l a i m 5 i n Which

    t h e c a t i o n i c

    s u r f a c t a n t

    i s s e l e c t e d f r o m t h e

    g r o u p

    c o n s i s t i n g o f d o d e c y l

    t r i m e t h y l

    ammonium

    b r o m i d e , d i d o d e c y l d i m e t h y l

    a m m o

    n i u m b r o m id e , d i h e x a d e c y l d i m e t h y l ammonium c h l o r i d e ,

    d i h e x a d e c y l d i m e t h y l

    a m m o n i u m

    b r o m i d e ,

    d i o c t a d e c y l d i m

    e t h y l ammonium c h l o r i d e ,

    d i e i c o s y l d i m e t h y l

    ammonium

    c h l o r i d e , d i d o c o s y l d i m e t h y l ammonium c h l o r i d e ,

    d i c o c o

    n u t d i m e t h y l

    ammonium c h l o r i d e , d i t a l l o W d i m e t h y l

    a m m o

    n i u m

    c h l o r i d e , a n d

    d i t a l l o W d i m e t h y l

    ammonium

    b r o m i d e .

    8 .

    A

    ethod

    a c c o r d i n g

    t o

    c l a i m

    1

    i n

    Which

    t h e

    a n i o n i c

    s u r f a c t a n t

    i s

    s e l e c t e d

    f r o m t h e g r o u p

    c o n s i s t i n g o f s u l f o n i c

    a c i d s ; s a l t

    d e r i v a t i v e s o f s u l f o n i c

    a c i d s ; a l k a l i m e t a l

    s u l f o

    s u c c i n a t e s ; s u l f o n a t e d g l y c e r y l e s t e r s o f f a t t y a c i d s ; s a l t s o f

    s u l f o n a t e d

    monovalent

    a l c o h o l e s t e r s ;

    a m i d e s o f amino

    s u l f o n i c

    a c i d s ; s u l f o n a t e d p r o d u c t s o f

    f a t t y

    a c i d n i t r i t e s ;

    s u l f o n a t e d a r o m a t i c hy d r o c a r b o n s ; c o n d e n s a t i o n p r od u c t s o f

    n a p h t h a l e n e

    s u l f o n i c a c i d s

    a n d f o r m a l d e h y d e ; s o d i u m

    o c t a h y d r o

    a n t h r a c e n e s u l f o n a t e s ;

    a l k a l i m e t a l a l k y l s u l f a t e s ;

    e t h e r

    s u l f a t e s h a v i n g

    a l k y l

    g r o u p s o f

    a t

    l e a s t

    e i g h t

    c a r b o n

    a t o m s ;

    a n d a l k y l a r y l s u l f o n a t e s

    h a v i n g

    o n e o r more

    a l k y l

    g r o u p s o f a t l e a s t

    e i g h t

    c a r b o n a t o m s .

    9 .

    A method a c c o r d i n g t o c l a i m 1

    i n

    Which t h e

    c o - s u r f a c t a n t i s

    s e l e c t e d

    f r o m

    t h e

    g r o u p c o n s i s t i n g o f

    1 - b u t a n o l , 1 - p e n t a n o l , 1 - d e c a n o l ,

    1 - h e x a d e c a n o l ,

    e t h y l e n e

    g l y c o l ,

    p r o p y l e n e

    g l y c o l , t r i m e t h y l e n e g l y c o l , a n d g l y c e r o l .

    1 0 .

    A

    ethod a c c o r d i n g t o c l a i m

    1 i n

    Which t h e p o l y m e r

    i Z a t i o n

    i n i t i a t o r

    i s

    s e l e c t e d f r o m t h e g r o u p c o n s i s t i n g o f

    s u b s t i t u t e d

    b e n Z e n e s u l f o n i c a c i d s ,

    a l i p h a t i c

    s u l f o n i c a c i d s ,

    h y d r o c h l o r i c a c i d ,

    s u l f u r i c

    a c i d , q u a t e r n a r y

    ammonium

    h y d r o x i d e s ,

    a n d

    m e t a l h y d r ox i d e s .

    1 1 . A

    i c r o e m u l s i o n

    p r e p a r e d a c c o rd i n g t o t h e method

    c l a i m e d i n c l a i m

    1 .

    1 2 . A ethod o f

    making a t h e r m o d y n a m i c a l l y

    s t a b l e ,

    c l e a r , s i n g l e p h a s e , s i l i c o n e o i l - i n - W a t e r m i c r o e m u l s i o n ,

    c o m p r i s i n g t h e

    s t e p s

    o f f o r m i n g a t W o - p h a s e

    m i x t u r e

    c o m p r i s i n g W a t e r , a l i n e a r o r c y c l i c s i l o x a n e ,

    a n d

    a

    n o n i o n i c

    s u r f a c t a n t , a

    c a t i o n i c

    s u r f a c t a n t , o r

    a n a n i o n i c

    s u r f a c t a n t ;

    and

    ( i i )

    a d d i n g

    t o

    t h e

    t W o - p h a s e m i x t u r e

    a

    c o - s u rf a c t a n t s e l e c t e d

    f r o m

    t h e

    g r o u p c o n s i s t i n g o f m o n o h y d r o x y a l c o h o l s , d i i o l s ,

    a n d t r i o l s , u n t i l

    a

    t h e r m o d y n a m i c a l l y s t a b l e , c l e a r ,

    s i n g l e

    p h a s e ,

    m i c r o e m u l s i o n

    c o n t a i n i n g

    t h e

    s i l o x a n e

    i s

    f o r m e d ; t h e

    s i l o x a n e

    b e i n g s e l e c t e d f o r m

    t h e g r o u p c o n s i s t i n g o f

    c y c l i c

    s i l o x a n e s

    h a v i n g

    t h e

    f o r m u l a { R 1 R 2 S i O } x i n W h i c h

    R 1 i s

    a n

    a l k y l

    g r o u p h a v i n g

    1 6 c a r b o n a t o m s

    o r a n a r y l g r o u p , R 2

    s

    a n

    a l k e n y l

    g r o u p , and x s a 3 6 ; and l i n e a r

    s i l o x a n e s

    h a v i n g

    t h e f o r m u l a HORC2SiO{Rd2SiO}ySiRC2OH

    n W h i c h

    R C a n d

    R d

    r e

    a l k y l g r o u p s

    h a v i n g 1 6

    c a r b o n a t o m s

    o r a r y l g r o u p s ,

    and y i s 0 1 0 .

    1 3 . A

    i c r o e m u l s i o n

    p r e p a r e d a c c o rd i n g t o t h e method

    c l a i m e d i n c l a i m

    1 2 .