DE1595018B2 - Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisaten auf Perfluoralkylgruppen enthaltenden Acrylsäureester!! und Glycidylacrylat bzw. Glycidylmethacrylat und deren Verwendung als Imprägniermittel - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisaten auf Perfluoralkylgruppen enthaltenden Acrylsäureester!! und Glycidylacrylat bzw. Glycidylmethacrylat und deren Verwendung als ImprägniermittelInfo
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Description
Fluorkohlenstoffgruppen enthaltende Polymerisate, die zur Behandlung von Oberflächen geeignet sind, um
diese öl- und wasserabstoßend zu machen, sind aus den US-Patentschriften 28 03 615, 30 68187 und 3102 103
bekannt Die an sich sehr wirksamen Oberflächenbehandlungen v/erden leider durch wiederholte Reinigungen
beeinträchtigt, d. h. ihre Dauerhaftigkeit läßt zu wünschen übrig, insbesondere bei Gegenständen, die
bei normaler Verwendung wiederholt gewaschen bzw. trockengereinigt werden müssen, wie es bei Bekleidungsstücken
und anderen Gewebe- und Ledergegenständen der Fall ist
In der GB-PS 9 71 732 wird ein Verfahren zur Herstellung von Homopolymeren, Copolymeren und Terpolymeren
durch Polymerisation eines Esters bestimmter fluorierter Alkohole mit Methacrylsäure in wäßriger
Emulsion, gegebenenfalls unter Mitverwendung von Copolymeren wie Glycidylacrylat und Glydicylmethacrylat
beschrieben. Im einzelnen handelt es sich um /3-Perfluoralkyläthanolmethacrylsäureester enthaltende
Mischpolymerisate, deren Perfluoralkylgruppe 3 bis 14 Kohlenstoffatome trägt Für die berichteten öl- und
wasserabstoßend machenden Eigenschaften solcher einpolymerisierter Ester scheint ihre Konstitution entscheidend
zu sein. Aus der FR-PS 13 79 122 ist es bekannt daß Glycidylgruppen enthaltende Mischpolymerisate
beim Erhitzen unter Aufspaltung der Epoxy- eo gruppe beispielsweise mit Cellulose oder Polyamiden
reagieren, d. h. mit diesen Stoffen eine chemische Verbindung eingehen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Perfluoralkylgruppen enthaltenden
Mischpolymerisation zu entwickeln, die als Behandlungsmittel verwendet werden können und eine
günstige Behandlung von Textilien aus natürlichen und synthetischen Fasern, Gegenständen aus Papier, Holz,
Pelz und Asbest erlauben, um insbesondere diese öl-. und wasserabstoßend zu machen und diesen eine verbesserte
Dauerhaftigkeit beim Waschen und Trocknen zu verleihen. Die angestrebten Mischpolymerisate
sollten sich außerdem als Dispersionen auf Basis von Lösungsmitteln oder wäßriger Basis aus Sprühdosen
versprühen lassen.
Diese Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisaten aus Perfluoralkylgruppen
enthaltenden Acrylsäureestern und Glycidylacrylat bzw. Glycidylmethacrylat unter üblichen Polymerisationsbedingungen,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man den Acrylsäure- oder Methacrylsäureester
eines N-Alkanolperfluoralkansulfonamids
oder eines ta-Perfluoralkylalkanols mit einer Perfluorkohlenstoffgruppe
aus 4 bis 18 Kohlenstoffatomen und Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat gegebenenfalls
in Gegenwart eines oder mehrerer anderer äthylenisch ungesättigter Monomerer in Masse, in Lösung
oder in Emulsion unter Bildung eines Mischpolymerisats polymerisiert das 20 bis 70 Gew.-°/o Perfluoralkylgruppenfluor
und 0,05 bis 2 Gew.-% Epoxidsaaerstoff enthält
Die erfindungsgemäß hergestellten Mischpolymerisate enthalten wiederkehrende einwertige Perfluorkohlenstoffgruppen
mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen und wiederkehrende Epoxygruppen; sie weisen 20—70
Gew.-% Fluor, das sich in den Perfluorkohlenstoffgruppen befindet und 0,05 bis 2 Gew.-% Epoxydsauerstoff
auf.
Die verschiedenen Monomereneinheiten können in der Mischpolymerisatkette unregelmäßig oder aber in
irgendeiner speziellen Anordnung vorliegen, wie sie bei Block- und Pfropfmischpolymerisaten bzw. bei Mischpolymerisaten
mit statistischer Monomerenverteilung auftritt Aus Blöcken bestehende Mischpolymerisate
werden ausführlich in der US-PS 30 68 187 beschrieben.
Die Fluorkohlenstoffgruppen der erhaltenen Mischpolymerisate
sind gesättigt und enthalten 4 bis 18 vollständig fluorierte Kohlenstoffatome. Es ist von ausschlaggebender
Bedeutung, daß die Fluorkohlenstoffgruppen mindestens 4 Kohlenstoffatome enthalten, um
öl- und wasserabstoßende Eigenschaften des Mischpolymerisats zu gewährleisten, die bevorzugte Kohlenstoffatomzahl
ist 6—10. Höchst zufriedenstellende öl- und wasserabstoßende Eigenschaften und relative Wirtschaftlichkeit
der Herstellung sind bei Produkten vereint in denen die Fluorkohlenstoff gruppe 6 bis 10
Kohlenstoffatome enthalten.
Die vollständig fluorierte Fluorkohlenstoffgruppe kann eine acyclische, gerade oder verzweigte Kette
oder eine cyclische Struktur aufweisen (z. B. eine Perfluorcyclohexylgruppe mit einer 6gliedrigen Ringstruktur),
oder sie kann aus einer Kombination dieser Strukturen bestehen. Die Perfluorkohlenstoffgruppe kann an
das Schwefelatom des Moleküls über ein cyclisches oder über ein acyclisches Kohlenstoffatom gebunden
sein.
Die erfindungsgemäß hergestellten Mischpolymerisate sind brauchbar, faserartigen Oberflächen ein
höchst dauerhaftes Abstoßungsvermögen gegenüber öl und Wasser sowie eine höchst dauerhafte Verschmutzungsbeständigkeit
zu verleihen.
Sie sind weiterhin dazu brauchbar, porösen Oberflächen höchst dauerhafte öl- und wasserabstoßende Eigenschaften
und Verschmutzungsbeständigkeit zu verleihen.
Beispiele für Materialien, die sich mit den erfindungsgemäß
erhaltenen Mischpolymerisaten behandeln lassen, sind Textilien, Papier, Holz, Leder, Pelze und
Asbest Unter den Gegenständen, die mit Vorteil behandelt werden können, befinden sich Bekleidungsgegenstände,
Polstermaterialien, Dekorationsstoffe (wie Vorhangstoffe), Teppiche, Taschen und Beutel, Behälter,
Koffer und sonstige Gepäckbehälter, Handtaschen, Schuhe und Jacken.
Wenn das behandelte Material ein Gewebe ist, liefern
0,05 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-°/o, des Mischpolymerisats, bezogen auf das Gewicht des Gewebes,
wünschenswerte Oberflächeneigenschaften. Beispiele für Textilien, die mit den erfindungsgemäß hergestellten
Mischpolymerisaten mit Vorteil behandelt werden können, sind Textilien auf der Grundlage von
Naturfasern. Die Behandlung dieser Gewebe mit den erfindungsgemäßen Mitteln übt auf den Griff des Gewebes
keinen nachteiligen Einfluß aus und hat in einigen Fällen sogar einen weichmachenden Effekt, so daß
sich der Griff hierdurch sogar verbessert
Es ist nicht mit Sicherheit bekannt, weshalb die erfindungsgemäß
hergestellten Epoxygruppen enthaltenden Mischpolymerisate im Vergleich zu ähnlichen Polymerisaten,
die keine Epoxygruppen enthalten, überlegene Dauerhaftigkeitseigenschaften aufweisen. In einigen
Fällen ist anzunehmen, daß die überzogenen Trägermaterialien Gruppen enthalten, die mit den Epoxygruppen
zu reagieren vermögen und die Mischpolymerisate dadurch fester verankern. In anderen Fallen können bei
der Behandlung der Gewebe geringe Mengen an primären Diaminen oder sauren Verbindungen zugegeben
werden, und es ist anzunehmen, daß diese Verbindungen ein gewisses Maß an Vernetzung des Mischpolymerisats
bewirken.
Die erfindungsgemäß hergestellten Mischpolymerisate werden als Oberflächenbehandlungen nach bekannten
Überzugsverfahren, wie z.B. durch Aufsprühen, Aufstreichen oder Imprägnieren aus Lösungen
oder Dispersionen in wäßrigen oder organischen Lösungsmitteln aufgebracht Ein besonders bequemes Aufbringverfahren
ist die Aufbringung als Sprühnebel aus einem Sprühbehälter. Die Mischpolymerisate können
als alleiniger Bestandteil in dem Träger des Behandlungsmittels vorliegen oder einen Bestandteil einer
komplizierten, aus vielen Bestandteilen bestehenden Rezeptur darstellen. Die mit den Mitteln zu behandelnden
Trägermaterialien können mit einem oder mehreren üblichen Veredelungsmitteln (wie z. B. Mehltaukonservierungsmitteln,
Mottenschutzmitteln, knitterfest machenden Harzen, Gleitmitteln, Erweichungsmitteln,
Schlichtemitteln, feuerhemmenden Mitteln, antistatischen Mitteln, Farbstoff-Fixativen und wasserabstoßenden
Mitteln) und sodann mit dem Mischpolymerisat oder alternativ gleichzeitig mit einem oder mehreren
üblichen Veredelungsmitteln und dem Mischpolymerisat behandelt werden. Bei der Behandlung von Papier
kann das Polymerisat als Bestandteil in einer Wachs-, Elastomeren- oder Naßfestigkeitsharz-Rezeptur vorliegen.
Beispiele für die erfindungsgemäß eingesetzten Acrylsäure- oder Methacrylsäureester des N-AIkanolperfluoralkansulfonamids
sind N-Butylperfluoroctansulfonamidoäthylacrylat,
N-Äthylperfluoroctansulfonamidoäthylmethacrylat,
N-Methylperfluorbutansulfonamidobutylacrylat,
von ω-Perfluoralkylalkoholen z.B.
1,1-Dihydroperfluorhexylacrylat, 1,1-Dihydroperfluordecylmethacrylat,
3-(Perfluoroctyl)-propylacryIat,
11 -(PerfluoroctylJ-undecylacrylat
Die Mischpolymerisate können vernetzt werden, indem man sie mit einer Verbindung behandelt, die zwei
oder mehr Gruppen enthält, die mit einer Epoxygruppe Kondensations- oder Additionsreaktionen eingehen
können.
Wie oben bemerkt, können die Mischpolymerisate auch wiederkehrende Einheiten enthalten, die weder
Fluorkohlenstoffgruppen noch Epoxygruppen enthalten. Diese Einheiten werden aus äthylenisch ungesättigten
Monomeren entsprechender Struktur gebildet Diese Monomeren sind von Gruppen frei, die mit
Epoxygruppen in Reaktion treten könnten; Beispiele sind u. a. Äthylen, Vinylacetat, Vinylchlorid, Vinylfluorid,
Vinylidenchlorid, Vinylidenfluorid, Vinylchloracetat, Acrylnitril, Vinylidencyanid, Styrol, die alkylierten
Styrole, die halogenierten Styrole, die Alkylester von Acrylsäure, Methacrylsäure und a-Chloracrylsäure,
Methacrylnitril, Vinylcarbazol, Vinylpyrrolidon, Vinylpyridin, die Vinylalkyläther, die Vinylalkylketone,
Butadien, Chloropren, Fluoropren und Isopren.
Die Mischpolymerisate werden im allgemeinen durch Emulsionspolymerisation, durch Polymerisation in
Masse oder durch Polymerisation in Lösung hergestellt Unter den Lösungsmitteln, die für die Polymerisation in
Lösung und als Lösungsmittel zum Auftragen der Polymerisate auf die zu behandelnden Trägermaterialien
verwendet werden können, befinden sich Trichlorfluormethan,
1,1^-Trichlor-l^-trifluoräthan, Benzol,
Benzotrifluorid, Xylolhexanfluorid, 1,1,1-Trichloräthan
und Butylacetat
Diese Lösungsmittel sind von Gruppen frei, die mit Epoxygruppen reagieren.
Bei der Behandlung von Geweben können die Mischpolymerisate vor, nach oder im Gemisch mit anderen
Behandlungsmitteln, wie z. B. modifizierten knitterfest machenden Harzen, Schlichtmitteln, Erweichungsmitteln und wasserabstoßend machenden Mitteln, aufgebracht
werden.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. Obgleich in den Beispielen nur
von der Oberflächenbehandlung von Geweben die Rede ist, lassen sich andere Materialien der oben genannten
Typen in praktisch analoger Weise behandeln. Sämtliche Prozentangaben beziehen sich, sofern nicht
anders angegeben, auf das Gewicht
In den Beispielen werden die folgenden fluorierten Monomeren verwendet: " " '
I. C8F17SO2N(C3H7)C2H4OCOCH=CH2 . '
II. C8Fi7SO2N(CH3)CnH22OCOCH=CH2
II. C8Fi7SO2N(CH3)CnH22OCOCH=CH2
III. C8F17SO2N(Ch3)C1OH20OCOCH=CH2
IV. C8F17SO2N(CH3)CnH22OCOC(CH3)=CH2
V. C5FnCH2OCOC(CH3)=CH2 .
V. C5FnCH2OCOC(CH3)=CH2 .
VI. C7F1SCH2OCOC(CH3)=CH2
Verfahren zur Herstellung dieser Monomeren werden in den US-Patentschriften 28 03 615 und 26 42416
beschrieben.
Das in den Beispielen zur Herstellung der Polymerisate in Ampullen angewendete Verfahren besteht aus
den folgenden Stufen:
(a) Eine dickwandige Hartglasampulle wird mit den Reaktionspartnern beschickt
(b) Durch Einfrieren ihres Inhalts in flüssiger Luft und Evakuieren der Ampulle bis auf einen Druck von
weniger als 0,01 Torr wird der Sauerstoff entfernt
(c) Die entgaste Ampulle wird verschlossen.
(d) Die verschlossene Ampulle wird erwärmt, bis der Inhalt der Ampulle geschmolzen ist
(e) Der Ampulleninhalt wird polymerisiert, indem die
Ampulle in einer Ende-über-Ende-Drehvorrichtung in ein Wasserbad bei den angegebenen Temperaturen
gebracht wird.
- Das zur Herstellung der Polymerisate in Schraubverschlußflaschen
angewendete Verfahren besteht aus den folgenden Stufen:
(a) Eine Schraubverschlußflasche, die mit einer selbstdichtenden Kautschukdichtung ausgestattet ist,
wird mit den Reaktionspartnem beschickt
(b) Durch Spülen der Flasche mit einem Strom von sauerstofffreien Stickstoff wird der Sauerstoff entfernt
(c) Die Flasche wird verschlossen.
(d) Der Flascheninhalt wird polymerisiert, indem die Flasche in einer Ende-über-Ende-Drehvorrichtung
für die angegebene Zeitdauer in ein Wasserbad von der angegebenen Temperatur gebracht wird.
Die Gewebebehandlungen in den Beispielen werden wie folgt durchgeführt: Das Gewebe wird in ein Klotzbad
(das die angegebenen Bestandteile enthält) eingetaucht, durch Kautschukabquetschwalzen unter einem
Walzenspaltdruck von 2,1 kg/cm2 geführt und sodann gehärtet
Die wasserabstoßenden Eigenschaften der behandelten Gewebe werden nach dem Standard-Test No.
22—52 bestimmt, der in dem »Technical Manual and
ίο Yearbook of the American Association of Textile
Chemists and Colorists«, Band XXVIII, Seite 136 (1952), beschrieben worden ist Der »Sprühwert« wird an Hand
einer von 0 bis 100 reichenden Skala bewertet, wobei 100 die höchstmögliche Bewertung darstellt
is Der Prüfversuch auf die ölabstoßenden Eigenschaften
beruht auf den unterschiedlichen Durchdringungseigenschaften von zwei Kohlenwasserstoff-Flüssigkeiten,
und zwar Mineralöl und n-Heptan. Diese beiden Flüssigkeiten sind in sämtlichen Mengenverhältnissen
mischbar; ihre Gemische zeigen Durchdringungseigenschaften, die mit steigendem Gehalt des Gemisches
an n-Heptan zunehmen. Die hier verwendeten Bewertungszahlen für die ölabstoßenden Eigenschaften
und die Zusammensetzungen der diesen Bewertungszahlen entsprechenden Prüflösungen sind wie folgt:
Ölabstoßungswert | VoI-% | — | Vol-% |
Heptan | Mineralöl. | ||
150 | 100 | 0 | |
140 | 90 | 10 | |
130 | 80 | 20 | |
120 | 70 | 30 | |
110 | 60 | 40 | |
100 | 50 | 50 | |
90 | 40 | 60 | |
80 | 30 | 70 | |
70 | 20 | 80 | |
60 | 10 | 90 | |
50 | 0 | 100 | |
0 | 0 |
') Keine Abstoßungseigenschaften gegenüber Mineralöl.
Zur Messung der ölabstoßenden Eigenschaften eines behandelten Gewebes werden 7,6 cm χ 20,3 cm große
Stücke des Gewebes zurechtgeschnitten und flach auf einen Tisch gelegt. Ein Tropfen der einzelnen ölgemische so
wird vorsichtig auf die Oberfläche des Gewebes aufgebracht Die Zahl, die demjenigen Gemisch entspricht das
den höchsten Prozentgehalt an Heptan aufweist und das nach 3 Minuten Berührung nicht durchdringt oder das
Gewebe befeuchtet ist als der ölabstoßungswert der Probe anzusehen.
Der Waschvorgang, auf den in den folgenden Beispielen Bezug genommen wird, wird wie folgt durchgeführt:
Die behandelten Gewebe werden in einer automatischen Waschmaschine, die mit 4,08 kg Wäsche
beschickt werden kann und mit einem Rührwerk bzw. einer Drehtrommel ausgestattet ist unter Verwendung
von Wasser von 6O0C und einem handelsüblichen Waschmittel gewaschen und sodann in einem automatischen
Trommeltrockner 20 Minuten bei 880C getrocknet,
ehe sie geprüft werden. Sie werden nach dem Trocknen nicht gebügelt
Der Trockenreinigungsvorgang wird wie folgt durchgeführt: Die behandelten Gewebe werden in einer gewerblichen
Trockenreinigungsvorrichtung unter Verwendung von Perchloräthylen,das eine Kaliumoleatseife
enthält als Träger trockengereinigt Sie werden nach dem Reinigen nicht gepreßt
Durch Polymerisation in Lösung hergestellte
Polymerisate des Monomeren I
Polymerisate des Monomeren I
A. Mischpolymerisat aus dem Monomeren I und
Glycidylacrylat
Glycidylacrylat
Eine Glasampulle wird mit 10 g des Monomeren I
(C8Fi7SO2N(C3H7)C2H4OCOCH=CH2)
(C8Fi7SO2N(C3H7)C2H4OCOCH=CH2)
0,665 g Glycidylacrylat 10 ecm Xylolhexafluorid und
0,1 g Azobisisobutyronitril beschickt und verschlossen. Nach 17stündiger Umsetzung bei 65° C wird ein Polymerisat
erhalten, das 47,3 Gew.-% Fluor und 0,78 Gew.-% Epoxidsauerstoff enthält
B. Homopolymerisat des Monomeren I
Eine Glasampulle wird mit 10 g des Monomeren I1
10 ecm Xylolhexafluorid und 0,1 g Azobisisobutyronitril
beschickt, verschlossen und 17 Stunden auf 65° C erhitzt, um das Polymerisat herzustellen.
Diese Lösungen werden mit Xylolhexafluorid auf einen Polymerisatfeststoffgehalt von 2% verdünnt und
zur Behandlung von Baumwollgewebe verwendet Die Gewebe werden dann 10 Minuten bei 1400C gehärtet.
Die öl- und Sprühwerte werden zu Anfang und nach 3tägiger Extraktion mit Xylolhexafluorid in einer
Soxhletextraktionsapparatur gemessen. Die in Tabelle I zusammengefaßten Ergebnisse ermöglichen einen Vergleich
über die mit diesen Behandlungen erhaltenen Anfangseigenschaften und über die Dauerhaftigkeit der
Behandlungen.
10
Polymerisat
Ölwert Sprühwert ölwert nach
zu Anfang zu Anfang der Extraktion
A. Mischpolymerisat aus dem Monomeren I 100 70 80 und Glycidylacrylat
B. Homopolymerisat aus dem Monomeren I 100 80 50
Emulsionspolymerisate des Monomeren I A. Mischpolymerisat aus dem Monomeren I und Glycidylacrylat
Eine Glasampulle wird mit 10 g des Monomeren I, 0,665 g Glycidylacrylat, 13,5 g Wasser, 4,5 g Aceton,
0(5 g C8F17SO2N(C2H5)CH2COOK
und 0,05 g K2SzOs beschickt und verschlossen. Nach 17 jo
Stunden Umsetzung bei 65° C wird ein undurchsichtiger, bläulich-weißer Latex erhalten. Die Polymerisatfeststoffe
dieses Latex enthalten 47,3 Gew.-% Fluor und 0,78 Gew.-% Epoxidsauerstoff.
B. Homopolymerisat aus dem Monomeren I
Eine Glasampulle wird mit 10 g des Monomeren I, J5
13,5 g Wasser, 4,5 g Aceton, 0,5 g
C8Fi7SO2N(C2H5)CH2COOK
und 0,05 g K2S2O8 beschickt, verschlossen und 17 Stunden
auf 65° C erhitzt Es wird ein klarer Polymerisatlatex erhalten.
Diese beiden Latices werden mit Wasser auf einen Polymerisatfeststoffgehalt von 2% verdünnt und zur
Behandlung von Baumwollgeweben verwendet Die Gewebe werden dann 10 Minuten bei 1400C gehärtet
Die öl- und Sprühwerte werden zu Anfang und nach 3tägiger Extraktion mit Xylolhexafluorid in einer
Soxhletapparatur bestimmt. Die anfangs und nach Extraktion auf dem Gewebe vorhandene Menge an Fluorkohlenstoffpolymerisat
wird durch Analyse des behandelten Gewebes auf Fluor bestimmt Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt
Polymerisat
Anfangswerte Nach dem Extrahieren
Ölwert Sprüh- % Polymerisat ölwert % Polymerisat
wert auf dem Gewebe auf dem Gewebe
wert auf dem Gewebe auf dem Gewebe
A. Mischpolymerisat aus dem Monomeren I
und Glycidylacrylat
und Glycidylacrylat
B. Homopolymerisat aus dem Monomeren I
100 | 70 | 1,9 | 100 | 1,6 |
100 | 70 | 1,8 | 50 | 0,5 |
Ähnliche Latices werden zur Behandlung von Baumwolle, WoIl- und Woll-Polyester-Geweben verwendet Nach
Messung der Anfangseigenschaften werden die Baumwollproben gewaschen und sodann erneut geprüft Die
Ergebnisse sind in Tabelle III angegeben.
Polymerisat
Gewebe
ölwert Sprühwert Ölwert
zu Anfang zu Anfang nach dem
Waschen
Waschen
Mischpolymerisat aus dem Monomeren I | Baumwolle | 100 | 70 |
und Glycidylacrylat | Wolle | 90 | 70 |
Wolle/Polyester | 50 | 70 |
80
909 551/2
Fortsetzung
10
Polymerisat
Gewebe
ölwert Sprühwert Ölwert
zu Anfang zu Anfang nach dem Waschen
Homopolymerisat aus dem Monomeren I
Baumwolle
Wolle
Wolle/Polyester
90 | 70 |
70 | 80 |
0 | 70 |
50
Durch Polymerisation in Lösung hergestellte
Polymerisate des Monomeren II
Polymerisate des Monomeren II
A. Mischpolymerisat aus dem Monomeren II und Glycidylmethacrylat
Eine Glasflasche wird mit 4,75 g des Monomeren II (C8Fi7SO2N(CH3)C, ,H22OCOCH=CH2)
0,25 g Glycidylmethacrylat, 9,0 g 1,1,1-Trichloräthan
und 0,025 g Benzoylperoxid beschickt und verschlossen. Nach 17 Stunden Umsetzung bei 75° C wird eine klare,
viskose Polymerisatlösung erhalten. Die Polymerisatfeststoffe der Lösung enthalten 41,6 Gew.-% Fluor und
0,56 Gew.-% Epoxidsauerstoff.
B. Homopolymerisat des Monomeren II
Eine Glasflasche wird mit 5 g des Monomeren II, 9,0 g 1,1,1-Trichloräthan und 0,025 g Benzoylperoxid
beschickt, verschlossen und 17 Stunden auf 75° C erhitzt, wobei eine klare, viskose Polymerisatlösung erhalten
wird.
Diese beiden Lösungen werden mit 1,1,1-Trichloräthan auf einen Polymerisatfeststoffgehalt von 0,6%
verdünnt und zur Behandlung von Baumwoll-, synthetischen Faser- und Wollgeweben verwendet
Nach dem Aufklotzen werden die Gewebe 5 Minuten bei 130° C gehärtet Die öl- und Sprühwerte werden zu
Anfang und nach dreimaligem Waschen eines Teils der Proben sowie nach drei gewerblichen Trockenreinigungsgängen
bei einem anderen Teil der Proben bestimmt Die Ergebnisse sind in Tabelle IV angegeben.
Polymerisat | Gewehe | Anfangswerte | Sprüh | Nach 3maligem Waschen | Nach 3ma!igem | Sprüh | - | 0 |
wert | und Trommeltrocknen | Trockenreinigen | wert | |||||
Ölwert | 100 | ölwert Sprüh | ölwert | 80 | ||||
100 | wert | |||||||
A. Mischpolymerisat aus | Baumwolle | 120 | 90 | 130 | 80 | |||
dem Monomeren II | Polyamidfaser | 140 | 80 70 | |||||
und Glycidylmethacrylat | Kunstfaser | 130 | 100 · | 140 | 90 | |||
aus Zellulose | 90 | 80 | ||||||
Wolle | 140 | 100 | 130 | |||||
B. Homopolymerisat aus | Baumwolle | 100 | 50 | 130 | 70 | |||
dem Monomeren II | Polyamidfaser | 140 | 0 50 | |||||
Kunstfaser | 110 | 100 | 140 | |||||
aus Zellulose | ||||||||
Wolle | 130 | 0 | ||||||
Ähnliche Polymerisatlösungen wie die oben hergestellten werden auf einen Polymerisatfeststoffgehalt
von 1,0% verdünnt und mit je 0,02% p-ToluoIsulfonsäure
versetzt Verschiedene Gewebe werden mit diesen Lösungen geklotzt und 5 Minuten bei 130°C gehärtet
Die öl- und Sprühwerte werden anfangs, nach dem Waschen, nach dem Trockenreinigen und nach 24stündiger
Extraktion mit Xylolhexafluorid in einem Soxhletapparat, gefolgt von 5minütigem Trocknen bei 130° C,
bestimmt Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengefaßt
Tabelle V | Gewebe | Anfangswerte | Sprüh | Nach Waschen | ι | Sprüh | Nach Trocken | Sprüh | Nach Extraktion | Sprüh |
Polymerisat | wert | und Trommel | wert | reinigung . | wert | wert | ||||
100 | trockner | 70 | 100 | 100 | ||||||
ölwert | 100 | ölwert | 100 | ölwert | 100 | ölwert | 80 | |||
100 | 90 | 100 | 100 | |||||||
Baumwolle | 130 | • 100 | 90 | 80 | 130 | 100 | 100 | 80 | ||
Mischpolymerisat | Polyester | 120 | 80 | 80 | 70 | 120 | 80 | 50 | 80 | |
aus den Monomeren | Acrylfaser | 140 | 100 | 130 | 80 | |||||
II und Glycidyl | Polyamidfaser | 130 | 70 | 130 | 50 | |||||
methacrylat | Kunstfaser aus | 140 | 80 | 130 | 100 | |||||
Zellulose | ||||||||||
11 | ; | Sprüh | 018 | ι | Sprüh | 12 | Sprüh | Nach Extraktion | Sprüh | |
wert | wert | wert | wert | |||||||
Fortsetzung | Gewebe | 90 | 70 | Nach Trocken | 80 | 50 | ||||
Polymerisat | 15 95 | 100 | 100 | reinigung | 100 | ölwert | 50 | |||
80 | 70 | 100 | 0 | |||||||
100 | 70 | Ölwert | 80 | 0 | 0 | |||||
Anfangswerte | 80 | Nach Waschen | 0 | 50 | 0 | 0 | ||||
Baumwolle | und Trommel | 130 | 0 | |||||||
Homopolymerisat | Polyester | trocknen | 120 | 0 | ||||||
aus dem Mono | Acrylfaser | Ölwert | ölwert | 110 | 0 | |||||
meren II | Polyamidfaser | 130 | ||||||||
Kunstfaser aus | 120 | 60 | 130 | |||||||
Zellulose | 120 | 80 | ||||||||
140 | 60 | |||||||||
130 | 0 | |||||||||
140 | 60 | |||||||||
Durch Polymerisation in Lösung hergestellte Polymerisate des Monomeren III
A. Mischpolymerisat aus dem Monomeren III und Glycidylmethacrylat
Eine Glasflasche wird mit 2,85 g des Monomeren III, 0,15 g Glycidylmethacrylat, 5,4 g 1,1,1-Trichloräthan
und 0,015 g Benzoylperoxid beschickt und verschlossen.
Nach 19 Stunden Umsetzung bei 75° C wird ein Polymerisat
erhalten, das 42,5Gew.-% Fluor und 0,56 Gew.-% Epoxidsauerstoff enthält.
B. Homopolymerisat aus dem Monomeren III
Eine Glasflasche wird mit 3 g des Monomeren III, 5,4 g 1,1,1-Trichloräthan und 0,015 g Benzoylperoxid beschickt,
verschlossen und 24 Stunden auf 75° C erhitzt, um das Polymerisat herzustellen. jo
Diese beiden Lösungen werden mit 1,1,1-Trichloräthan auf einen Feststoffgehalt von 0,6% verdünnt und
zur Behandlung von Baumwolle, synthetischen Faserund Wollgeweben verwendet Nach dem Aufklotzen
der Lösungen auf die Gewebe wird 5 Minuten bei 1300C gehärtet Die Eigenschaften werden zu Anfang
und nach drei Waschvorgängen bzw. gewerblichen Trockenreinigungsvorgängen gemessen. Die Ergebnisse
sind in der folgenden Tabelle VI zusammengestellt
Polymerisat | Gewebe | Anfangswerte | Sprüh | Nach 3maligem Waschen | Nach 3maligem | Sprüh |
wert | und Trommeltrocknen | Trockenreinigen | wert | |||
ölwert | 100 | ölwert Sprüh | Ölwert | 80 | ||
100 | wert | 80 | ||||
A. Mischpolymerisat aus | Baumwolle | 110 | 90 | 80 50 | 110 | 80 |
dem Monomeren III | Polyamidfaser | 120 | 130 | |||
und Glycidylmethacrylat | Kunstfaser | 130 | 100 | 130 | 70 | |
aus Zellulose | 50 | 50 | ||||
Wolle | 140 | 100 | 110 | 50 | ||
B. Homopolymerisat aus | Baumwolle | 110 | 50 | 0 0 | 120 | 0 |
dem Monomeren IH | Polyamidfaser | 130 | 90 | |||
Kunstfaser | 120 | 100 | 130 | 50 | ||
aus Zellulose | ||||||
Wolle | 120 | 0 | ||||
Durch Polymerisation in Lösung hergestellte Polymerisate des Monomeren IV
A. 90:10-Mischpolymerisat "aus dem Monomeren IV und Glycidylmethacrylat
Eine Glasampulle wird mit 2,7 g des Monomeren IV, 0,3 g Glycidylmethacrylat, 9,0 g 1,1,1-Trichloräthan und
0,015 g Benzoylperoxid beschickt und verschlossen.
Nach 17 Stunden Umsetzung bei 75° C wird ein Polymerisat
erhalten, das 38,7 Gew.-% Fluor und 1,13 Gew.-% Epoxidsauerstoff enthält
B. 95 :5-Mischpolymerisat aus dem Monomeren IV und Glycidylmethacrylat
Eine Glasampulle wird mit 2,85 g des Monomeren IV, 0,15 g Glycidylmethacrylat, 12 g 1,1,1-Trichloräthan und
0,015 g Benzoylperoxid beschickt und verschlossen.
Nach 17 Stunden Umsetzung bei 75° C wird ein Polymerisat
erhalten, das 41,0 Gew.-°/o Fluor und 0,563 Gew.-% Epoxidsauerstoff enthält
C. Homopolymerisat aus dem Monomeren IV
Eine Glasampulle wird mit 3 g des Monomeren IV, 12 g 1,1,1-Trichloräthan und 0,015 g Benzoylperoxid beschickt,
verschlossen und 17 Stunden auf 750C erhitzt, um das Polymerisat herzustellen.
Diese drei Lösungen werden auf einen Polymerisat-
feststoffgehalt von 0,3% verdünnt und mit 0,03%
p-Toluolsulfonsäure versetzt Baumwolle-, synthetische
Faser- und Wolltücher werden mit diesen Lösungen geklotzt und 5 Minuten bei 1300C gehärtet Die Eigenschäften
zu Anfang und nach drei gewerblichen Trockenreinigungsvorgängen werden in Tabelle VII
verglichen.
Polymerisat' | Gewebe | Anfangswerte | Sprühwerte | Nach 3 Trockenreinigungs- voreänEen |
Sprühwerte |
ölwerte | 100 | Ölwerte | 80 | ||
A. 90:10-Mischpolymerisat | Baumwolle | 90 | 100 | 90 | 80 |
aus dem Monomeren IV und | Polyamidfaser | 120 | 80 | 110 | 80 |
Glycidylmethacrylat | Kunstfaser aus Zellulose | 100 | 100 | 110 | 80 |
Wolle | 120 | 100 | 100 | 80 | |
B. 95:5-Mischpolymerisat | Baumwolle | 90 | 100 | 100 | 50 |
aus dem Monomeren IV und | Polyamidfaser | 120 | 80 | 110 | 50 |
Glycidylmethacrylat | Kunstfaser | 110 | 120 | ||
aus Zellulose | 90 | 70 | |||
Wolle | 110 | 80 | 100 | 70 | |
C. Homopolymerisat aus | Baumwolle | 70 | 80 | 120 | 0 |
dem Monomeren IV | Polyamidfaser | 110 | 50 | 0 | 50 |
Kunstfaser ■ | 90 | 120 | |||
aus Zellulose | 90 | 70 | |||
Wolle | 100 | 50 |
Beispiel 6
Emulsionspolymerisate des Monomeren V
Emulsionspolymerisate des Monomeren V
A. Mischpolymerisat aus dem Monomeren V und
Glycidylacrylat J5
Eine Glasampulle wird mit 8,96 g des Monomeren V
(C5F11CH2OCOC(CH3)=CH2)
1,04 g Glycidylacrylat, 18,0 g destilliertem Wasser, 0,5 g
C8F17SO2N(C2H5)CH2COOK
und 0,05 g K2S2O8 beschickt und verschlossen. Nach 17
Stunden Umsetzung bei 500C wird ein klarer, blauer Latex erhalten. Die Polymerisatfeststoffe dieses Latex
enthalten 51,2 Gew.-% Fluor und 1,3 Gew.-% Epoxidsauerstoff.
B. Homopolymerisat des Monomeren V
Eine Glasampulle wird mit 10 g des Monomeren V, 18 g destilliertem Wasser, 0,5 g
C8Fi7SO2N(C2H5)CH2C üOK
und 0,05 g K2S2O8 beschickt, verschlossen und 17 Stunden auf 500C erwärmt Es wird ein klarer, blauer Polymerisatlatex erhalten.
und 0,05 g K2S2O8 beschickt, verschlossen und 17 Stunden auf 500C erwärmt Es wird ein klarer, blauer Polymerisatlatex erhalten.
Ein weiteres Mischpolymerisat aus dem Monomeren V und Glycidylacrylat (Mischpolymerisat C) wird wie
oben unter (A) angegeben hergestellt, jedoch wird n-Dodecyltrimethylammoniumchlorid anstelle der
oberflächenaktiven Fluorkohlenstoffverbindung verwendet.
In ähnlicher Weise wird ein weiteres Homopolymerisat aus dem Monomeren V (Polymerisat D) nach dem
obigen Verfahren (B) mit der Abänderung hergestellt, daß n-Dodecyltrimethylammoniumchlorid anstelle der
oberflächenaktiven Fluorkohlenstoffverbindung verwendet wird.
Diese Latices werden auf einen Polymerisatfeststoffgehalt von 2% verdünnt und zur Behandlung von
Baumwoll- und Wolle-Polyester-Geweb'en verwendet
Nach dem Klotzen werden die Gewebe 10 Minuten bei 140° C gehärtet Die Abstoßungswerte werden zu Anfang
und nach dem Waschen bzw. Trockenreinigen gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle
VIII zusammengestellt:
Polymerisat
Gewebe
ölwert
zu Anfang
zu Anfang
Sprühwert
zu Anfang
zu Anfang
ölwert
nach dem
Waschen
nach dem
Waschen
ölwert
nach dem
Trockenreinigen
nach dem
Trockenreinigen
A. Mischpolymerisat aus
dem Monomeren V und
Glycidylacrylat
dem Monomeren V und
Glycidylacrylat
B. Homopolymerisat aus
dem Monomeren V
dem Monomeren V
Baumwolle
Wolle/Polyester
Wolle/Polyester
Baumwolle
Wolle/Polyester
Wolle/Polyester
90
90
90
100
100
100
70
100
100
50
100
100
50
Fortsetzung | 15 | Gewebe | 95 018 | 16 | Sprühwert | Ölwert | Ölwert | |
15 | Polymerisat | zu Anfang | nach dem | nach dem | ||||
Waschen | Trocken | |||||||
Ölwert | reinigen | |||||||
Baumwolle | zu Anfang | 100 | 90 | |||||
C. Mischpolymerisat aus | Wolle/Polyester | 100 | 80 | |||||
dem Monomeren V und | ||||||||
Glycidylacrylat | Baumwolle | 100 | 100 | 0 | ||||
D. Homopolymerisat aus | Wolle/Polyester | 100 | 100 | 0 | ||||
dem Monomeren V | ||||||||
90 | ||||||||
100 | ||||||||
Beispiel 7
Durch Polymerisation in Lösung hergestellte Polymerisate des Monomeren VI
Durch Polymerisation in Lösung hergestellte Polymerisate des Monomeren VI
A. Mischpolymerisat aus dem Monomeren VI und Glycidylmethacrylat
Eine Glasampulle wird mit 2,85 g des Monomeren VI, 20 und verschlossen. Nach 19 Stunden Umsetzung bei
0,15 g Glycidylmethacrylat, 12,0 g 1,1,2-Trichlor- 75° C wird ein Polymerisat erhalten, das 59,3 Gew.-%
1,2,2-trifluoräthan und 0,03 g Benzoylperoxid beschickt Fluor und 0,56 Gew.-% Epoxidsauerstoff enthält
B. Homopolymerisat von C7FIsCH2OCOC(CH3)=CH2
Eine Glasampulle wird mit 3 g des Monomeren VI, 12 g l.l^-Trichlor-l^-trifluoräthan und 0,03 g Benzoylperoxid
beschickt, verschlossen und 19 Stunden auf 75° C erhitzt, um das Polymerisat herzustellen.
Diese Lösungen werden mit Benzotrifluorid/l,l,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan
auf einen Polymerisatfeststoffgehalt von 1% verdünnt und mit 0,02% p-Toluolsulfonsäure
versetzt Verschiedene Gewebe werden mit diesen verdünnten Lösungen geklotzt und 5 Minuten bei
1300C gehärtet
öl- und Sprühwerte werden zu Anfang, nach dem Waschen, nach dem Trockenreinigen und in einigen
Fällen nach Extraktion mit Xylolhexafluorid 24 Stunden in einem Soxhletapparat, gefolgt von 5minütiger Härtung
bei 1300C, bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle IX angegeben.
Tabelle IX | Gewebe | Anfangswerte | Sprüh | Nach Waschen | ι | Sprüh | Nach Trocken | Sprüh | Nach Extraktion | Sprüh |
Polymerisat | wert | und Trommel | wert | reinigung | wert | wert | ||||
100 | trocknen | 100 | 100 | 100 | ||||||
Ölwert | 100 | Ölwert | 100 | Ölwert | 90 | Ölwert | ||||
100 | 100 | 100 | 100 | |||||||
Baumwolle | 100 | 100 | 80 | 80 | 110 | 90 | 90 | |||
A- Mischpoly | Polyester | 100 | 90 | 80 | 50 | 100 | 80 | 70 | ||
merisat aus | Acrylfaser | 110 | 90 | 110 | 70 | |||||
dem Monomeren | Polyamidfaser | 110 | 100 | 70 | 0 | 110 | 80 | 0 | ||
VI und | Kunstfaser aus | 110 | 100 | 60 | 100 | 115 | 70 | 60 | ||
Glycidylacrylat | Zellulose | 100 | 0 | 0 | 0 | |||||
Baumwolle | 100 | 90 | 0 | 0 | 80 | 0 | 0 | |||
B. Homopolymerisat | Polyester | 110 | 100 | 80 | 0 | 50 | 0 | 70 | ||
aus dem Mono | Acrylfaser | 100 | 0 | 0 | 0 | |||||
meren VI | Polyamidfaser | 100 | 0 | 0 | ||||||
Kunstfaser aus | 130 | 0 | 0 | 0 | ||||||
Zellulose | ||||||||||
909 551/2
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisaten aus Perfluoralkylgruppen enthaltenden
Acrylsäureestern und Glycidylacrylat bzw. Glycidylmethacrylat unter üblichen Polymerisationsbedingungen,
dadurch gekennzeichnet, daß man den Acrylsäure- oder Methacrylsäureester eines N-Alkanolperfluoralkansulfonamids oder
eines o-Perfluoralkylalkanols mit einer Perfluorkohlenstoffgruppe
aus 4 bis 18 Kohlenstoffatomen und Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat gegebenenfalls
in Gegenwart eines oder mehrerer anderer äthylenisch ungesättigter Monomerer in
Masse, in Lösung oder in Emulsion unter Bildung eines Mischpolymerisats polymerisiert, das 20 bis 70
Gew.-% Perfluoralkylgruppenfluor und 0,05 bis 2 Gew.-% Epoxidsauerstoff enthält
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man einen Acrylsäure- oder Methacrylsäureester eines N-Alkanolperfluoralkansulfonamids
oder eines ω-Perfluoralkylalkanols
verwendet, der eine Perfluoralkylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen enthält
3. Verwendung des nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellten Mischpolymerisats als öl-
und wasserabstoßend machendes Imprägniermittel für Textilien aus natürlichen und synthetischen
Fasern, Papier, Holz, Leder, Pelz und Asbest
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---|---|---|---|
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DE (1) | DE1595018C3 (de) |
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- 1965-11-12 GB GB4815565A patent/GB1123409A/en not_active Expired
- 1965-11-26 DE DE1595018A patent/DE1595018C3/de not_active Expired
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |