DE2417930C3

DE2417930C3 - Hydroxypolyfhioralkyl-enthaltende Sllanderivate, Verfahren zu Ihrer Herstellung und sie enthaltende Zubereitungen

Info

Publication number: DE2417930C3
Application number: DE19742417930
Authority: DE
Inventors: Atsuo Takarazuka Hyogo; Imazu Shinichi; Fukui Shoshin; Toyonaka; Iwatani Akitoshi Suita; Akazawa Tadashi Ibaragi; Osaka; Katsushima (Japan)
Original assignee: Daikin Kogyo KX., Osaka (Japan)
Priority date: 1973-04-14
Filing date: 1974-04-11
Publication date: 1976-11-25

Description

Eine Aufaabe der vorliegenden Erfindung besteht

darin neue~Hydroxypolyfluoralkyl enthaltende Silan-

derivate zu schaffen, die insbesondere als wasser-

abstoßende und ölabstoßende Mittel brauchbar sind,

und ein Verfahren zur Herstellung der obengenannten Derivate.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin wasserabstoßende und ölabstoßende Zubereitungen zu schaffen, welche die obigen Derivate als wirksamen Bestandteil enthalten.

Die Hydroxypolyfluoralkyl enthaltenden Silanderivate der Erfindung sind Verbindungen der aiigemeinen Formel 1

NH₁₁-Hl²-NH, \-R⁴
Ri-P I ^Ri-Jr

-SiX,

(D

N—

² — N

R₁

—R⁴—

1/

darstellt, worin R¹, R¹, R^J, R⁴ und p, q und r die gleiche Bedeutung wie oben besitzen und jeder der Reste R⁵ und R^h ein Wasserstoffatom oder den Rest

OH

R_rCH₂CHCH₂—

darstellt, und wobei zumindest eine der Gruppen R⁵ und R" ein Rest der allgemeinen Formel

OH
RfCH₂CHCH₂-worin R¹ und R³ eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, R² eine Alkylengruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen. R⁴ eine Alkylengruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, X eine Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlen-,0 Stoffatomen oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist und zumindest eine der X-Gruppen eine Alkoxygruppe mit I bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, ρ O, 1 oder 2, q 0 oder 1, r 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist. y den Wert 1 oder 2 und χ den Wert 2 oder 3 besitzt, wobei die Summe von ρ und qr zumindest den Wert 1 und die Summe von χ und y den Wert 4 besitzt, ζ 1 oder 2 bedeutet, wobei dieser Wert gleich dem Wert von y oder kleiner ist. und Z eine Gruppe der allgemeinen Formel

35

N-

Rh

R²—N

ist, wobei R_f eine Perfluoralkylgruppe mit 5 bis 17 Kohlenstoffatomen ist.

2. Verfahren zur Herstellung eines Hydroxypolyfluoralkyl enthaltenden Silanderivats nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise ein Perfluoralkylpropylenepoxid der Formel

O
R_rCH₂CH -CH₂

in welcher R_r eine Perfluoralkylgruppe mit 5 bis 17 Kohlenstoffatomen ist, mit dem entsprechenden Aminoalkylsilan umsetzt.

3. Wasser- und ölabstoßende Zubereitung, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein darstellt, worin R¹. R². R³· R⁴ und p, q und r die

gleiche Bedeutung wie oben besitzen und jeder der

Reste R⁵ und R" ein Wasserstoffatom oder den Rest

OH

RrCH₂CHCH₂-

darstellt, und wobei zumindest eine der Gruppen R⁵ und R'' ein Rest der allgemeinen Formel

OH
RfC H₂CHC H₂

ist. wobei R, eine Perfluoralkylgruppe mit 5 bis 17 Kohlenstoffatomen is;.

Die Silanderivate der vorliegenden Erfindung sind in vielen organischen Lösungsmitteln löslich und können geschmeidigen bzw. beweglichen, porösen und nichtporösen Materialien, wie Tuchen. Papier.

Leder. Metall. Glas oder Kunststoffen, eine ausgezeichnete wasserabstoßende und ölabstoßende Wirkung verleihen. Insbesondere zeigen die mit den Verbindungen der vorliegenden Erfindung behandelten Materialien eine dauerhafte Wasserabstoßung und Ölabstoßung mit einem hohen Grad an Rutscheigenschaft. Diese Dauerhaftigkeit ist gewährleistet, auch wenn der zu behandelnde Gegenstand aus nichtporösen, anorganischen Materialien hergestellt ist. Die ausgezeichnete Beständigkeit und Rutscheigenschäften können der Tatsache zugeschrieben werden, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen in ihrem Molekül furiktionelle. durch X dargestellte Gruppen und funktionelle alkoholische Hydroxylgruppen aufweisen.

Die erfindunesgemäßen Silanderivate können durch Umsetzen von Perfluoralkylpropylenepoxiden der Formel 111

O
R_fCH₂CH — CH₂

(111)

worin R_f die gleiche Bedeutung wie oben besitzt, den entsprechenden Aminoalkylsilan-Derivaten in an sich bekannter Weise hergestellt werden.

Bei der vorstehenden Reaktion wird die in dem Epoxid enthaltende Epoxygruppe mit einem oder mehreren der Wasserstoffatome von Aminogruppen in dem Aminoalkylsilan-Derivat umgesetzt. Es wird empfohlen, das Epoxid in einer annähernd stöchiometrischen Menge einzusetzen, in Abhängigkeit von der gewünschten Verbindung 1. Die Reaktion kann bei einer Temperatur von 20 bis 200 C, vorzugsweise in einem Bereich von 80 bis 150 C, unter atmosphärischem Druck durchgeführt werden. Inerte organische Lösungsmittel können eingesetzt werden. Die so erhaltenen Silan-Derivate der. allgemeinen Formel I können aus der erhaltenen Reaktionsmischung durch herkömmliche Verfahren, beispielsweise durch Umkristallisation, abgetrennt werden.

Die als Ausgangsmaterial eingesetzten Epoxide sind bekannte Verbindungen. Bevorzugte Epoxide sind solche Epoxide, bei denen die Gruppe R_f eine Perfluoralkylgruppe mit 9 bis 17 Kohlenstoffatomen ist. Beispiele hierfür sind:

O
"CF(CF₂CF₂J₃CH₂CH — CH₂

/
CF₃

CP,

CF₃

O
CF(CF₂CP₂UCH₂CH -CH₂

O
CF₃(CF₂CF₂J₄CH₂CH — CH₂

O
CF₃(CF₂CF₂J₅CH₂CH — CH₂

O
CF₃CF₂(Cf₂CF₂J₄CH₂CH-CH₂

CF₃CF₂CF(CF₂CF₂)₃CH₂CH -CH₂

Das Aminoalkylsilan-Derivat ist ebenso bekannt und kann beispielsweise hergestellt werden, indem man ein Trichlorsilan der Formel HSiCl₃ mit einem ..,-Chlor-alken-l der Formel Cl(CH₂J_n _₂CH= CH₂, worin der Index π eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 5 ist, zu einem (»-Chlor-trichlorsilicoalkan der Formel Cl(CH₂J_nSiCl₃, worin der Index die gleiche Bedeutung wie oben besitzt, umsetzt, das «j-Chlortrichlorsilicoalkan mit einem aliphatischen Alkohol der aligemeinen Formel C_1nH_2n, ₊ j OH, worin der Index in einen Wert 1 bis 5 aufweist, zur Herstellung eines cj-Chloralkylsilan-Derivates der Formel

Cl(CH₂)„Si(OC_mH_2m+1)₃

worin die Indizes ;i und »1 die gleiche Bedeutung wie oben besitzen, umsetzt und anschließend das fi-Chloralkylsilan-Derivat mit einem Amin der Formel

H₂N(CH₂CH₂NH)₁H

worin der Index r einen Wert von 2 bis 5 aufweist, umsetzt. Das Aminoalkylsilan-Derivat kann ebenso durch Umsetzen des vorstehenden Chloralkylsilan-Derivates der Formel Cl(CH₂J_nSi(OC₁₁₁H_{2111 + 1}J₃, worin

die Indizes η und m die gleiche Bedeutung wie oben besitzen) mit Ammoniak zur Bildung der gewünschten Aminoalkylsilan-Derivate erhalten werden.

Bevorzugte Aminoalkylsilan-Derivate IV sind solche der allgemeinen Formel V

[NH₂ — (R² — NH)_r — R⁴]_ySiX;

(V)

worin die Reste R², R⁴ und die Indizes r, y und .v die gleiche Bedeutung wie oben besitzen und der Rest X' eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeutet und zumindest eine der durch X' bezeichneten Gruppen eine Alkoxylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist.

Die erfindungsgemäßen Silanderivate der allgemeinen Formel I sind bei Raumtemperatur feste oder fettige Substanzen und löslich in Ketonen mit Alkylgruppen von 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, wie Aceton oder Methyläthylketon, Äthern, wie Dioxan oder Tetrahydiofuran, und Chlorfluorkohlenwasserstoffen, wie Trichlorfluormethan, Trichlortrifluoräthan oder Tetrachlordifluoräthan, jedoch unlöslich in Methanol, Benzol oder Heptan. Die erfindungsgemäßen Silanderivate haben eine ausgezeichnete Stabilität, und auch ihre Lösungen in organischen Lösungsmitteln sind gleichfalls stabil. Die Stabilität der Lösung erhöht sich im Verhältnis zu der Anzahl der Kohlenstoffatome der in dem erfindungsgemäßen Silanderivat enthaltenen Perfluoralkylgruppe R_f.

Eis ist bekannt, daß eine wasserabstoßende und ölabstoßende Verbindung aus dem Epoxid hergestellt werden kann. Jedoch wird nach dem bekannten Verfahren das Epoxid mit Acrylsäure (oder Methacrylsäure) zur Herstellung von 2-Hydroxy-l.l,2. 2.3-pentahydroperfluoralkylacrylal (oder -methacrylat) umgesetzt und das erhaltene Acrylat (oder Methacrylat) einer Emulsionspolymerisation zur Herstellung der wasserabstoßenden und ölabstoßenden Verbindung unterworfen. Gemäß diesem Verfahren sind nicht nur zwei Reaktionsstufen, d. h. eine Veresterungsreaktion und eine Polymerisationsieaktion, not-

wendig, sondern darüber hinaus ist die erhaltene Verbindung nicht imstande, nichtporösen Materialien eine dauerhafte wasserabstoßende und ölabstoßende Wirkung, mit einer Rutscheigenschaft verknüpft, zu verleihen.

Das erfindungsgemäße Silanderivat wird mit einem Träger, beispielsweise einem organischen Lösungsmittel, zur Herstellung einer wasserabstoßenden und ölatnioßenden Zubereitung vermischt. Die Konzentration derselben liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent. Die Zubereitung kann durch die üblichen Verfahren auf den Artikeln aufgebracht v/erden.

Die zu behandelnden Artikel umfassen poröse Materialien, wie Papier, Tuch, Leder und ähnliche faserartige Materialien, und nichtporöse Materialien, wie Produkte aus Stahl, Aluminium. Kupfer und ähnlichen Metallen, Glas, Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polyacrylat, Polymethacrylat, Polystyrol, Polyurethan und ähnliche Kunststoffe. Wenn beispielsweise das Glas der Windschutzscheibe eines Flugzeuges mit der erfindungsgemäßen wasserabstoßenden und ölabstoßenden Zubereitung behandelt wird, zeigt es für eine lange Zeitdauer eine ausgezeichnete wasserabstoßende und ölabstoßende Wirkung, wobei das Glas frei von anhaftenden Wassertröpfchen bleibt, welche die Sicht verschlechtern. Wenn man ferner die innere Oberfläche einer Glasflasche mit der erfindungsgemäßen Zubereitung behandelt, kann man die darin enthaltene Flüssigkeit vollständig entnehmen, ohne daß Flüssigkeitströpfchen zurückbleiben.

Beispiel 1

In einen Vierhals-Kolben von 100 ml, versehen mit Rührer, Thermometer und Rückflußkühler, wurden 52,6 g (0,1 Mol) der Verbindung der Formel

CF(C₂F₄J₃CH₂CH-CH₂ CF₃

und 22,2 g (0,1 Mol)

H₂N(CH₂)₂ — NH(CH₂J₃Si(OCH₃J₃

eingebracht. Die Mischung wurde unter Rühren auf 80 C erhitzt. Nach 2 Stunden Reaktionsdauer wurde durch gaschromatographische Analyse festgestellt, daß die Peaks der beiden Ausgangsmaterialien vollständig verschwunden waren. Die Mischung wurde eine weitere Stunde auf 80 C erhitzt. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur erhielt man eine feste Substanz. Die Umkristallisation aus einer Mischung von Trichlortrifluoräthan und Kohlenstofftetrachlorid in einem Mischungsverhältnis von 1 : I (Gewichtsverhältnis) lieferte 45,3 g

CF₃ OH

CF(C₂F₄J₃CH₂CH-CH₂HN(CH₂J₂NH(CH₂J₁Si(OCH,).,

CF₃

als wachsartigen weißen Feststoff.

Diese Verbindung war in Trichlortrifluoräthan und Kohlenstofftetrachlorid leichi, in Chloroform schwer löslich. Die Elementaranalyse des Produktes gab folgende Ergebnisse:

Berechnet ... F 48,3, C 32,1, N 3,7, Si 3,8%;
gefunden .... F 48,2, C 31,9, N 3,6, Si 3,8%.

Die Infrarot-Absorptionsanalyse ergab Absorptionsdaten, die von denen der beiden Ausgangsmaterialien vollständig verschieden waren. So war z. B. die der Anwesenheit der Epoxygruppe des Ausgangsepoxids zuzuschreibende Absorption bei 3000 bis 3100 cm"¹ vollständig verschwunden.

Beispiel 2

In den gleichen Kolben wie im Beispiel 1 wurden 52,6 g (0,1 Mol)

materialien nach 4 Stunden vollständig verschwunden waren. Anschließend wurde die Mischung eine weitere Stunde auf 80"C erhitzt. Die erhaltene Reaktionsmischung wurde in Trichlortrifluoräthan gelöst und Chloroform tropfenweise zu der Lösung zugegeben, wodurch man 52,8 g

CF, OH

\ I

CF(C₂F₄J₃CH₂CH-CH₂

CF,

N(CH₂J₂NH(CH₂J₃Si(OCH₃).,

CF(C₂F₄)₃CH₂CH — CH₂

CF₃

und 11,1 g (0,05 Mol)

H₂N(CH₂J₂NH(CH₂J₃Si(OCH₃J₃

eingebracht. Die Mischung wurde unter Rühren auf 80' C erhitzt. Durch gaschromatographische Analyse wurde festgestellt, daß die Peaks der beiden Ausgangs-CF(C₂F₄J₃CH₂CH-CH₂
CF₃ OH

als wachsartigen weißen Feststoff erhielt. Die gaschromatographische Analyse bei programmierter Temperatur bestätigte, daß das erhaltene Produkt eine einheitliche Verbindung war.

Diese Verbindung war in Trichlortrifluoräthan, Tetrachlordifluoräthan und Kohlenstofftetrachlorid leicht löslich, jedoch schwer löslich in Chloroform.

Die Elementaranalyse lieferte folgende Ergebnisse:

Berechnet ... F 56.7. C 30.1. N 2,2, Si 2.2%: gefunden .... F 56.5. C 30.5. N 2,3. Si 2.0%.

Beispiel 3

In den gleichen Kolben wie im Beispiel 1 wurden 100 g einer Epoxidmischung wie nachfolgend angegeben. 19 g (0,0855 Moll

H₂N(CH₂I₂NH(CH₂I₃Si(OCH₃I₃

und 100 g einer Mischunii im Gewichlsvcrhüllnis von 9:1 von CCl₂FCCl₂F und CClF₂CClF₂ eingebracht. Die verwendete Epoxidmischung war

CF,

4 5 6

Insgesamt

Cjcwichlsprozcnl	Mol
55	0.1045
26	0.0416
12	0.0165
5	0.0061
->	0,0022
HK)	0.1709

O
CF(C₂F₄I₁CH₂CH-CH₂

worin der Index r eine ganze Zahl im Bereich 3 bis 7 ist, mit folgender Verteilung.

Die Ausgangsmischung wurde unter Rühren auf 70 C erhitzt. Die gaschromatographische Analyse zeigte, daß nach 8 Stunden die Peaks der beiden Ausgangsmaterialien vollständig verschwunden waren. Anschließend wurde die Mischung eine weitere Stunde auf 80' C erhitzt und dann in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 behandelt, wodurch man 112 g

CF₃ OH

\ i

CF(C₂F₄I₁CH₂CH-CH,

CF₃

N(CH₂I₂NH(CH₂I₁Si(OCH₃).,

in welcher der Index r die gleiche Bedeutung wie oben besitzt, als wachsartigen weißen Feststoff erhielt. Das Produkt war in Trichlortrifluoräthan. Tetrachlordifluoräthan und Kohlenstofftetrachlorid leicht löslich, jedoch schwer löslich in Chloroform.

Beispiel

100 g der gleichen Epoxidmischung wie im Beispiel 3 wurden mit 38 g (0.171 Mol)

H₂N(CH₂I₂NH(CH₂I₃Si(OCH₃I₃

in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 umgesetzt, mit der Abänderung, daß die Reaktion bei 90 C durchgeführt wurde. Durch Gaschromatographie wurde festgestellt, daß die Peaks der beiden Ausgangsmaterialien nach 2 Stunden vollständig verschwunden waren. Danach wurde die Mischung eine weitere Stunde auf 80 C erhitzt und in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 behandelt, wodurch man 127 g

CF, OH

\ I

CF(CF₄), CHXHCH₇HN(CH, 1,NH(CH^₃Si(OCH₃I₃

CF₃

Jedes der in den Beispielen 1 bis 4 erhaltenen Produkte wurde zur Herstellung von vier verschiedenen wasserabstoßenden und ölabstoßenden Zubereitungen in Trichlortrifluoräthan aufgelöst, wobei das Produkt in einer Konzentration von 1 Gewichtsprozent enthalten war. Eine Glasplatte wurde mit Wasser gewaschen, mit Methanol und anschließend mit Trichlortrifluoräthan entfettet und getrocknet. Die gereinigte Glasplatte wurde in jede Zubereitung eingetaucht und an der Luft 30 Minuten getrocknet.

Mit einem Goniometer wurde der Kontaktwinkel gegenüber Wasser und gegenüber n-Hexadecan von einer jeden so behandelten Glasplatte bei 25 C gemessen. Ferner wurde die so behandelte Glasplatte iOOmal bei einer Ziehlänge von 5 cm mit einem Tuch aus Polyester-Baumwolle-Gemisch, das rund um ein

Eisenstück m't einem Durchmesser von 5 cm und

einem Gewicht von 500 g gewickelt worden war, gerieben, wobei das Tuch jeweils nach lOmaligem

Gebrauch durch ein neues ersetzt wurde. Danach

wurde der Kontaktwinkel der Glasplatte in der gleichen Weise wie oben bestimmt.

Zum Vergleich wurden zwei Glasplatten der Reihe nach in der gleichen Weise wie oben unter Verwendung einer 1 gewichtsprozentigen Trichlortrifluoräthan-Lösung von Z-Hydroxy-l.UZ.S^-pentahydroperfluoralkylmethacrylat-Polymerisat (Vergleich 1) und einer lgewichtsprozentigen Trichlortrifluoräthan-Lösung von

H₂N(CH₂)₂NH(CH₂)₃Si(OCH₃)₃

(Vergleich 2) behandelt. Der Kontaktwinkel einer jeden so erhaltenen Glasplatte wurde in der gleichen Weise wie oben gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 niedergelegt.

<no A4R/379

Tabelle 1

Kontaktwinkel (Winkelgrad)

10

Probe

Kontrast
(unbehandelt)
Beispiel 1
Beispiel 2
Beispiel 3
Beispiel 4
Vergleich 1
Vergleich 2

Vor dem Reiben

Nach dem Reiben

Was- ii-Hexa- Was- n-Hcxa-

scr decan scr decan

85 kleiner

als

98 67

103 66

104 72

105 73 104 72

90 weniger als

100

101 107 107

90

Rückflußkühler, wurden 52,6 g (0.1 Mol)

CF(C₂F₄J₃CH₂CH-CH₂

CF,

und 14,6 g (0,05 Mol)

H₂N(CH₂J₂NH(CH₂J₃ OCH₃

Si

/ \ is H₂N(CH₂J₂NH(CH₂)., OCH.,

eingebracht. Die erhaltene Mischung wurde 3 Stunder unter Rühren auf 80 C erhitzt. Die gaschromatographische Analyse ergab, daß die Peaks der beider Beispiel 5 ^{20 Aus}gangsmaterialien vollständig verschwunden waren

In einen Vierhals-Glaskolben von 100 ml Fassungs- Sichern ""weT^""⁸ "f ^a^,^ekÜhl! ^{und in}.^de/ vermögen, versehen mit Rührer, Thermometer und wo_durch mn M,?" ^ ^? «"nkr.stalhs.ert

CF,

OH

,^CF<C₂FJ₃CH₂CHCH₂NH(CH₂)₂NH(CH₂)₃

Lcf,

Si(OCH₃),

' E^mentaranalyse des

als wachsartigen weißen Feststoff erhielt. Es war in Trichlortrifluoräthan. Tetrachlordifluoräthan unS KohlenstofTtetrachlorid leicht löslich, jedoch schwer

Berechnet ... F 53.7. C 32.1. N 4.2. Si 2.1%: gefunden .... F 53.5, C 31,8. N 4,3, Si 2,0·/..

Beispiel 6
In der gleichen Weise wie im Beispiel 5 wurden 52,6g(0,1 Mol)

CF₃

,CF(C₂F₄I₃CH₂CH-CH,

CF₃

und 20.6 g (0.1 Mol)

H₂N(CH₂J₂NH(CH₂J₃Si

umgesetzt. Die erhaltene Reaktionsmischung wurde umkristallisiert, wodurch man 68,3 g

OCH₃

OCH₃ und m der gleichen Weise wie im Beispiel 1

CF3 OH

_/CF(C₂F₄)₃CH₂CHCH₂NH(CH₂)₂NH(CH₂)3Si(OCH₃)₂

CF, I

CH₃

als wachsartigen weißen Feststoff erhielt. u_rh ·„. . ,

Dieses war in Trichlortrifluoräthan Tetrachlor t, mTt ι ^{schwer lösh}'^ch in Chloroform. Die EIedifluoräthan und Kohlenstofftetrachlorid leicht lös !"^!"analyse des Produktes lieferte die folgenden

Berechnet ... F 49,3, C 32.8, N 3,8, Si 3,8%; gefunden .... _F 49,^ _{c 33}^ _N 3 ₍

6. Si 3.9%.

11 12

Beispiel 7 und 35,1 g(0,l Mol)

. . ... .... . . _o . . . , , H₂N(CH₂CH₂NH)₄(CH₂)₃Si(OCH₃)₃

In der gleichen Weise wie im Beispiel 5 wurden ^{2 2 2 4 2;3 3}'³

52,6 g (0,1 Mol) umgesetzt, mit der Abänderung, daß die Reaktions-

Q 5 temperatur bei 100° C lag. Die erhaltene Reaktions-

/ \ mischung wurde abgekühlt und in der gleichen Weise

CF₃(C₂F₄J₄—CH₂CH — CH₂ wie im Beispiel 1 umkristallisiert, wodurch man 83,5 g

OH

CF₃(C₂F₄)₄CH₂CHCH₂NH[(CH₂)₂NH]₄(CH₂)₃—Si(OCH₃)₃

als wachsartigen weißen Feststoff erhielt. Dieser war in Trichlortrifluoräthan, Tetrachlordifluoräthan

war in Trichlortrifluoräthan, Tetrachlordifluoräthan 15 und Kohlenstofftetrachlorid leicht löslich, jedoch in

und Kohlenstofftetrachlorid leicht löslich, jedoch in Chloroform schwer löslich. Die Elementaranalyse

Chloroform schwer löslich. Die Elementaranalyse desselben lieferte die folgenden Ergebnisse: des Produktes lieferte die folgenden Ergebnisse:

iw μ, , c/11 -> η itf. μ en c; no/ . Berechnet ... F 49,2, C 32,7, N 1,9, Si 3,8%;

Berechnet ... F 41,2, C 35,6, N 8,0, bi 3,2%; „ _of, , rjoo ^ ,v 1 u Vn r , ·,.,

r j τ- Ann ,0 -,λ -T XT -in c· ι ->o/ ²⁰ getunden .... r 4ö,ö, C 32,1, N 2,0, Si 3,/%.

gefunden .... F 40,9, C 34,7, N 7,9, Si 3,2%. ^fc

lR-Analyse

Das IR-Spektrum ergab, daß der Peak der Epoxy- Beispiel 9

gruppe verschwunden war; es wurden folgende Ab- 25 sorptionspeaks festgestellt:

bei 3400 bis 3700 cm"¹ durch die NH- und 32,6 g (0,1 Mol)

OH-Gruppe sowie

bei 1120 bis 1300 cm"¹ durch die CF-Gruppe. _rP

30 <~^ _o

^BeisP^{iel 8} CFC₂F₄CH₂-CH-CH₂

In der gleichen Weise wie im Beispiel 5 wurden /

52,6 g (0,1 Mol) CF₃

35

"CF(CF₂I₆CH₂-CH -CH₂ und 32,0 g (0,1 Mol)

CF₃ 40

H₁N-(CH₂K-NH(CH₇J₃ OC₂H₅

und 20,7g (0,1 Mol) NH₂(CH₂J₅Si-(OCH₃J₃ umge- - ²² \ /

setzt. Die erhaltene Reaktionsmischung wurde abge- Si

kühlt und in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 / \^

umkristallisiert, wodurch man 70,4 g 45 ^N (CH),—NH(CH) OC₂H

^CF3 OH

CF(CF₂J₆CH₂CH-CH₂NH(CH₂)₅Si(OCH₃)₃ wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel

/ 50 umgesetzt. Die erhaltene Reaktionsmischung wurd

CF₃ abgekühlt und in der gleichen Weise wie im Beispiel

umkristallisiert, wodurch man 61,2 g einer Verbin als wachsartigen weißen Feststoff erhielt. Das Produkt dung der nachfolgenden Formel

CF₃ OH

CFC₂F₄CH₂- CH-CH₂NH(CH₂)₂NH(CH₂)₃ OC₂H₅ CF₃ Si

H₂N(CH₂)₂NH(CH₂)₃ OC₂H₅

als wachsartigen weißen Feststoff erhielt. 65 Elementaranalyse des Produktes lieferte die folgend

Das Produkt war in Trichlortrifluoräthan, Tetra- Ergebnisse:

chlordifluoräthan und Kohlenstofftetrachlorid leicht Berechnet ... F 32,4, C 40,9, N 8,7, Si 4,3%; löslich, jedoch schwer löslich in Chloroform. Die gefunden F 31,8, C 40,8, N 8,5, Si 4,3%.

13 14

IR-Analyse der Produkte der Beispiele 1 bis 6, 8 und 9 ^{bei Π2}° ^{bis 1300}Cm"^{1 durch die CF}"^Gri

³ sowie

Das IR-Spektrum der Verbindungen ergab, daß der bei 970 bis 990 cm"¹ durch die

Peak der Epoxygruppe verschwunden war; es wurden
folgende Absorptionspeaks festgestellt: 5 CF₃

CF-Gruppe

bei 3400 bis 3700 cm '' durch die NH- und OH- /

Gruppen. CF₁

32,6 g (0,1 Mol)

und 16,0 g (0,05 Mol)

B	e i s ρ i e 1	10	CH2	H₅
CF CFC /	₂ F₄CH₂CH
/ CF₃		\ /^OC1	H₅
H₂N(CH₂I₂	NH(CH₂)₃	\ / Si / \
		/ \ OC₂
H₂N(CH₂J₂	NH(CH₂J₃'

wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 5 umgesetzt. Die erhaltene Reaktionsmischung wurde a kühlt und in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 umkristallisiert, wodurch man 44.1 g

OH

,CFC₂F₄CH₂CH-CH₂NH(CH₂)₂NH(CH₂)

2'3

CF,

Si(OC₂H,),

als wachsartigen weißen Feststoff erhielt. Tabelle Ii

Das Produkt war in Trichlortrifluoräthan. Tetra- ,, .

chlordifluoräthan und Kohlenstofftetrachlorid leicht 40 ^^onlaktw'nke] (Winkclgrad) löslich, jedoch schwer löslich in Chloroform. Die

Elementaranalyse der Verbindung ergab die folgenden Probe Vor dem Reiben Nach dem Reiben

Ergebnisse: _{Wasser n}._Hexa. _{Wasser n}._Hcv

decan dccan

Berechnet ... F 43.0. C 3 7.0. N 5,8. Si 2.9%: ⁴⁵ gefunden .... F 42,7. C 36.9. N 6.0, Si 2.9%.

Beispiel 5 104 68 102 67

, „ , , ... , , „ , _. Beispiel 6 101 67 103 66

Die wasserabstoßenden und olabstoßenden Eigen- _R · , ₇

schäften der Verbindungen, erhalten nach den Bei- 50 ^ßelsP^iel ' ^u)1 66 101 66

spielen 5 bis 10, wurden in der gleichen Weise wie oben Beispiel 8 103 69 102 67

bestimmt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Beispiel 9 97 59 95 57

Tabelle II niedergelegt. Beispiel 10 101 63 100 62

Claims

Patentansprüche:

1. Hydroxypolyfiuoralky! enthaltende Silanderivate der allgemeinen Formel

worin R¹ und R-¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen. R² eine Alkylengruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen. R⁴ eine Alkylengruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, X eine Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder eine Alkylgruppe mit I bis 5 Kohlenstoffatomen ist und zumindest eine der X-Gruppen eine Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, ρ 0. 1 oder 2. q 0 oder 1. r 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist. y den Wert 1 oder 2 und χ den Wert 2 oder 3 besitzt, wobei die Summe von ρ und qr zumindest den Wert 1 und die Summe von χ und y den Wert 4 besitzt, ζ 1 oder 2 bedeutet, wobei dieser Wert gleich dem Wert von y oder kleiner ist, und Z eine Gruppe der allgemeinen Formel

Silanderivat nach Anspruch 1 und einen Träger enthält.