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Polymere Acrylsäure-perfluor-2,3-dimethyl-butylester als öl und wasserabweisende
Überzüge Die vorliegende Erfindung betrifft die herstellung und Anwendung eines
Imprägnierungsmittels, welches insbesondere Textilgewebe ö1-, schmutz- und wasserabweisende
Eigenschaften verleiht. Die schmutz- und wasserabweisenden Eigenschaften derartig
ausgerüsteter Textilien bieten Pflegeerleichterung und erhöhte Lebensdauer des Materials.
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Es ist bereits bekannt, daß man bl-, schmutz- und wasserabweisende
ueberzüge aui Textilmaterialien u. a. sus den Polymerisaten der nachfolgend aurgeführten
Verbindungen herstellen kann:
Es wurde nun gefunden, daß man verbesserte öl-, wasser-und schmutzabweisende
Imprägnierungen insesodnere auf Fasermaterialien dadurch erhalten kann,wenn man
zur Imprägnierung polymerisate des Acrylsäure-perfluor-2,3-dimethylbutyl-esters-(2)
der Formel
verwendet.
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Der Ester der Formel I und dessen Polymerisationsprodukte werden erhalten,
indem man Salze, vorzugsweise Alkali-oder Erdalkalisalze des Perfluor-2,3-dimethyl-butanol-(2)
der Formel
in einem gegenüber den Reaktionskolponenten inerten organischen Lösungsmittel mit
einem Acrylsäurehalogenid umsetzt und den erhaltenen Ester gegebenenfalls nach zugabe
eines radikal-bildenden Katalysators polymerisiert.
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Die Reaktion des Alkoholatsder Formel II mit dem Acrylsäurehalogenid
ist exotherm; sie erfolgt zweckmäßig durch langsames Zugeben unter Rühren der einen
Komponente, vorzugsweise des Acrylsäurehalogenids, zu der ii Lösungsmittel gelösten
oder suspendierten anderen Komponente.
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Die Umsetzung wird zur Vermeidung einer Polymerisation vorzugsweise
in Gegenwart eines Stabilisators wie z. B.
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Hydrochinon durchgeführt. Bei zu heftig erfolgender Reaktion wird
man im allgemeinen durch schwaches Kühlen eine Herabsetzung der Reaktionsgeschwindigkeit
bewirken können. Vorzugsweise wird die Reaktion bei einer Temperatur
ii
Bereich von etwa 0 bis 60 OC durchgeführt, Bei zu hoher Reaktionstemperatur besteht
die Geiahr der Zersetzung des Alkoholats, was zu Ausbeuteverwinderung führt. Nach
Abschluß der Reaktion unter Bildung des Esters der Formel I wird noch eine Zeitlang,
meist bis zu etwa 24 Stunden, nachgerührt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch
durch Destillation unter vermindertem Druck aufgetrennt und gegebenenialls das Destillat
nochmals fraktioniert.
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Die Polymerisation des monomeren Esters der Formel I kann entweder
in Lösung z. B. in einem bei der Reaktion verwendetem Lösungsmittel oder in Substanz
erfolgen. Die Polymerisation kann durch längeres Stehenlassen des Esters unter Belichtung
erfolgen. Für die Belichtung können Tageslicht oder z. B. die Strahlen einer Quarzlampe
herangezogen werden. Es können hierbei Temperaturen von Zimmtertemperatur bis etwa
100 °C eingehalten werden. Die Polymerisation kann ferner auch unter Zugabe eines
radikal~bildende Katalysators bei Temperaturen von etwa 60 bis 100 OC erfolgen.
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Das für die erfindungsgemäße Umsetzung als Ausgangsmaterial verwendete
Alkoholat der Formel II kann durch Zugabe von z. B. Alkalicarbonat zu dem in des
inerten Lösungsmittel gelösten Alkohol erhalten werden. Das sich hierbei abscheidende
Alkalihydrogencarbonat kann erforderlichenfalls abfiltriert werden. Auch bei der
Bildung des Alkoholats sind, um Zersetzungsreaktionen zu vermeiden, zu hohe Temperaturen
von etwa über 60 °C durch geeignete Kühlung zu vermeiden.
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Bei der Reaktion des Alkoholats der Formel II 1it dem Acrylsaurehalogenid,
vorzugsweise Acrylsäur-e chlorid, kommen als inerte Lösungsmittel u. a. Xther, wie
z. B. Diäthyläther, Tetrahydrofouran, Mono- oder Di-äthylenglykol-dimethyl-äther,
Dioxan oder Halogenkohlenwasserstoffe in Betracht.
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Als radikal~bildende Katalysatoren, wie sie zur Polymerisation des
Esters verwendet werden, klonen z. B. organische peroxydische Verbindungen wie Di-tert.-butylperoxyd
oder Azo-diisobutyronitril infrage. Das Molgewicht des polymeren Esters kann Je
nach Durchführung der Polymerisation in weiten Grenzen schwanken.
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Für die Anwendung bei der erfindungsgemäßen Ausrüstung von Fasersaterialien
sind ii allgemeinen Produkte mit einem Molgewicht von etwa 5000 - 60 000 gut geeignet.
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Zur Ausrüstung des Fasermaterials wird das ertindungsgemäße Polymerisat
in an sich bekannter Weise z. B. als Lösung in einem organischen Lösungsmittel oder
als wässrige Dispersion aui das Material aufgebracht. und anschließend getrocknet.
Das Auibringen kann auf beliebige Weise z. B. durch Besprühen, Tauchen oder dergleichen
eriolgen. In allgemeinen wird das Polyerisat in Mengen von etwa 0,1 bis 3,0 Gew.p-%
vorzugsweise 0,5 bis 2,0 Gew.-% bezogen auf das behandelte Material, auigetragen.
Als geeignete Lösungsmittel zum Lösen des Polymerisats seien beispiels weise genannt:
Gesättigte oder ungesättigte aliphatische oder cycloaliphatische Halogenkohlenwasserstoffe
wie z. B. Hexdafluordichlorcyclohpentan, Rexafluordichlorbutan, vorzugsweise Trifluortrichloräthan
sowie fluorierte Alkohole, wie z. B. Pertluor-2,3-dimehtyl-butanol-(2). Die nach
den erfindungsgemäßen Verfahren mit dem Polymerisat erzielte ausrüstung zeichnet
sich gegenüber den bekannten Ausrüstungen vor allen durch einen verbesserten Ölabweisungseffekt
aus.
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Die Polymerisate der Ester der Formel I besitzen außerdes gegenüber
den bekannten Produkten den Vorteil eines höheren Erweichungspunktes. Die erfindungsgemäßen
Polymerisate liegen z. B. bei einem durchschnittlichen Nolgewicht von etwa 10 000
bis 40 000 bei Rauatemperatur als feste nicht klebrige Substanzen vor.
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B e i s p i e l In einem mit Rührer, Rückflußkühler, Thermometer und
Tropitrichter versehenen Rührkolben werden 187 g (0,50 Mol) Kalium-perfluor-2,3-dimethyl-sek.-butylat,
300 ml Diäthylenglykol-dimethyläther und 1 g Hydrochinon vorgelegt.
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Dazu tropit man unter Rühren und Kühlen während etwa 60 Minuten bei
10 bis 20 °C 50 g (0,55 Mol) AcrylsKurechlorid ein. Das Reaktionsgerisch wird über
Nacht bei Raumtemperatur nachgerührt und anschließend bei 20 bis 30 Torr fast zur
Trockene eingeengt. Das Destillat wird nach Zusatz von 1 g Hydrochinon über eine
Füllkdrperkolonne fraktioniert destilliert. Die Fraktion vom Siedepunkt 139 bis
140 °C beträgt 132 g und besteht aus einem azeotropen Gemisch von etwa 85 % Acrylsäure-perfluor-2,3-dimethyl-butylester-(2)
und etwa 15 % Di-glykoläthylendimethyl äther.
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Das durch azeotrope Destillation erhaltene Gemisch wird in einer verschlossenen
Glasflasche eine Woche am Tageslicht stehen gelassen. Danach wird das überstehende
Lösungsmittel abgegossen und der feste Polymerklumpen zerkleinert.
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Das Rohprodukt wird mit Methylenchlorid gewaschen und durch Auflösen
in Hexafluor-dichlorcyclopenten und Fällen mit einem Gemisch von Benzotrifluorid
und Benzol umgefällt, mit Methylenchlorid gewaschen und bei 0,5 Torr getrocknet.
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Man erhilt 99 g eines farblosen, leicht fließenden Pulvers. Die osmometrische
Bestiflung des durchschnittlichen Molekulargewichtes in Hexdafluor-dichlor-cyclopenten
ergibt 35 bis 40 000.
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Die Analyse ergibt Berechnet für (C3 H3 F13 O2)n C 27,7 %, H 0,8 %
F 63,4 % Gefunden C 27,4 %, H0,7 %,F 62,4 %