DE2660200B1 - Verfahren zur Herstellung oleophober und hydrophober fluorierter Verbindungen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung oleophober und hydrophober fluorierter VerbindungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung oleophober und hydrophober Verbindungen auf Basis
von fluorierten Polymeren. Sie eignen sich zum Oleophobieren und Hydrophobieren von Substraten,
wie Textilgeweben, Papier, Leder, metallischen Oberflächen und ganz allgemein eines jeden Substrats, für das
es vorteilhaft sein kann, wenn es oleophobe und hydrophobe Eigenschaften erhält.
Diese Verbindungen werden durch Polymerisation eines oder mehrerer nicht fluorierter Alkylacrylate oder
-methacrylate, gegebenenfalls zusammen mit einem geringeren Anteil an anderen nicht fluorierten Monomeren,
in Gegenwart eines fluorierten Acryl- oder Methacrylharzes in einem organischen Lösungsmittel
erhalten, wobei letzteres 20 bis 80 Gew.-% der Gesamtverbindung ausmacht. Die verwendeten nicht
fluorierten Alkylacrylate oder -methacrylate sind solche, deren Alkylgruppe bis zu 20 Kohlenstoffatome
enthält.
Die anderen nicht fluorierten Monomere, die gegebenenfalls in einem geringeren Anteil neben den
oben genannten Alkylacrylaten oder -methacrylaten vorliegen können, sind vorzugsweise folgende Verbindungen:
Hydroxyäthyl- oder Hydroxypropylmethacrylat oder -acrylat, Glycidylmethacrylat oder -acrylat, Acrylsäure,
Methacrylsäure, Acrylamid oder N-Methylolacrylamid.
Diese weiteren Monomeren sind dazu bestimmt, die Haftung der Verbindungen auf den Substraten zu
erleichtern und die Festigkeit der erhaltenen Ausrüstungen oder Überzüge zu verbessern. Sie können bis zu 20
Gew.-% des Gesamtgewichts an eingesetzten nicht fluorierten Monomeren ausmachen.
Das bei der Herstellung der Verbindungen verwendete fluorierte Acryl- oder Methacrylharz ist entweder ein
Homopolymer eines Acrylats oder Methacrylate eines fluorierten Alkohols oder ein Copolymer auf Basis eines
oder mehrerer Acrylate und/oder Methacrylate fluorierter Alkohole und kann u. a. ein oder mehrere nicht
fluorierte Monomere enthalten.
Die bevorzugten Acrylate oder Methacrylate von fluorierten Alkoholen sind die Methacrylsäure- oder
Acrylsäureester, fluorierter Alkohole der folgenden Formel:
CnF2n+I-CH2-CH2-SO2-N-CH2-CH2OH
in der CnF2n+I eine geradkettige oder verzweigte
perfluorierte Kette, in der π 1 bis 20 bedeutet, R
ίο entweder ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit
1 bis 10 C-Atomen, einen Cycloalkylrest mit 5 bis 12 C-Atomen, einen gegebenenfalls mit einem Alkylrest
mit 1 bis 6 C-Atomen substituierten Arylrest oder den Rest —Rr—OH bedeutet, wobei R' für einen Alkylen-
-5 rest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen steht.
Die Herstellung dieser fluorierten Alkohole wird in
der FR-PS 20 34 142 vom 11. Februar 1969 beschrieben.
Bevorzugt für die Verwendung als oleophobe und
hydrophobe Verbindung ist als fluoriertes Harz ein Copolymer, das ein oder mehrere Acrylate oder
Methacrylate fluorierter Alkohole und ein oder mehrere nicht fluorierte Monomere enthält, wobei das oder die
nicht fluorierten Monomeren bis zu 50% des Gesamtgewichts der zur Herstellung des Copolymerisats einge-
2r> setzten fluorierten und nicht fluorierten Monomeren
ausmachen. Die nicht fluorierten Monomeren werden insbesondere aus den folgenden Monomeren gewählt:
Alkylacrylate oder Methacrylate, wobei die Alkylgruppe bis zu 20 Kohlenstoffatome enthalten kann,
ta Hydroxyäthylacrylat oder Methacrylat, Hydroxypropylacrylat
oder -methacrylat, Glycidylacrylat oder -methacrylat, Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, N-Methylolacrylamid.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindun-
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindun-
r> gen wird die Polymerisation des einen oder der
mehreren nicht fluorierten Alkylacrylate oder -methacrylate, die gegebenenfalls von einem geringen Anteil
an anderen nicht fluorierten Monomeren begleitet sind, in Gegenwart eines fluorierten Harzes radikalisch in
Lösung in einem organischen Lösungsmittel durchgeführt.
Beim Polymerisieren in Lösung in einem organischen Lösungsmittel ist grundsätzlich jedes Lösungsmittel
oder Gemisch von Lösungsmitteln geeignet, das
41J gleichzeitig das fluorierte Harz und die eingesetzten
nicht fluorierten Monomeren löst, um dieses organische Milieu herzustellen. Insbesondere sind die Ketone,
Ester, chlorierten Lösungsmittel, chlorfluorierten Lösungsmittel oder die Gemische dieser verschiedenen
™ Lösungsmittel geeignet. In Lösung nimmt man als
Initiierungsmittel organische Peroxide oder Stickstoffverbindungen. Die Temperatur der Polymerisation
hängt vom verwendeten Initiierungsmittel ab und liegt im allgemeinen zwischen 40 und 100° C.
τ, Eine besonders praktische Ausführungsform zur
Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen liegt darin, daß man in demselben Milieu unter denselben
allgemeinen Bedingungen und in demselben Reaktionsgefäß zuerst das fluorierte Harz, das die Grundlage
bildet, und anschließend die erfindungsgemäße Verbindung herstellt. Wenn man so arbeitet, erhält man am
Ende der ersten Polymerisation im Reaktor das fluorierte Grundharz in Form einer Lösung. Es genügt
dann, in den Reaktor die Reaktanden (nicht fluorierte Monomere, Initiierungsmittel, zusätzliches Lösungsmittel),
die zur Erzielung der erfindungsgemäßen Verbindungen nötig sind, zuzugeben und anschließend die
Polymerisation der eingesetzten neuen Monomeren
durchzuführen. Jedoch ist dieses besonders bequeme Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Verbindungen nicht das einzige Verfahren, diese darzustellen. Das als Basis verwendete fluorierte Harz
kann ohne Nachteil auch getrennt und unter Bedingungen, die sich völlig von denen zur Herstellung der
erfindungsgemäßen Verbindungen unterscheiden, hergestellt werden.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen kann man zusätzlich zu den bereits genannten
Reaktanden Kettenüberträger zur Modifizierung der Molmasse des Endproduktes einsetzen.
Die erfindungsgemäßen hergestellten Verbindungen werden zum Oleophobieren und Hydrophobieren von
Textilien, Leder, Papieren, metallischen Oberflächen und jedem anderen Substrat verwendet.
Für die Anwendung müssen sich diese Verbindungen entweder in Form organischer Lösungen oder in Form
von wäßrigen Dispersionen befinden.
Da die Verbindungen in einem Lösungsmittel hergestellt wurden, kann man sie entweder zuerst durch
Ausfällen oder Trocknen und erneutes Aufnehmen in einem passenden Lösungsmittel isolieren oder einfacher
die rohen Polymerisationslösungen verwenden, die man einfach bis auf die Konzentration verdünnt, die man zur
Anwendung mit geeigneten Lösungsmitteln wählt. Die Lösungsmittel werden im Maße ihres Lösungsvermögens
gegenüber den beanspruchten Verbindungen, ihrer Flüchtigkeit und bezüglich der Substrate, auf die die
Verbindungen aufgetragen werden müssen, gewählt. Das oder die verwendeten Lösungsmittel werden häufig
unter den Estern, Ketonen, chlorierten Lösungsmitteln und chlorfluorierten Lösungsmitteln gewählt. Lösungsmittel
wie aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe können zu dem verwendeten Lösungsmittel oder
Lösungsmittelgemisch zugesetzt werden. Die Konzentration an Wirksubstanz in den Anwendungslösungen
wird bestimmt von den Anwendungsbedingungen, von der Lösungsmenge, die von dem betreffenden Substrat
zurückgehalten wird und von der Menge an Aktivsubstanz, die man auf dem Substrat aufbringen will; sie liegt
häufig in der Größenordnung von 1 bis 2 Gew.-%.
Die Behandlung der Substrate mit den erfindungsgemäßen Verbindungen geschieht durch Tauchen, Spritzen
oder mit irgendeinem anderen Mittel, gleich, ob sie in Form von organischen Lösungen oder von wäßrigen
Dispersionen vorliegen. Nach dem Auftragen werden die behandelten Substrate bei einer Temperatur unter
1000C getrocknet. Diese Trocknung kann einfach bei
Raumtemperatur durchgeführt werden. Eine anschließende Wärmebehandlung bei erhöhter Temperatur
kann nützlich sein, um die Festigkeit der erhaltenen Ausrüstung oder des Überzugs zu verbessern oder auch
um bestimmte Eigenschaften zu modifizieren; sie ist jedoch keineswegs zwingend. In den Fällen, in denen
eine Wärmebehandlung folgt, wird die Temperatur im wesentlichen in Abhängigkeit von der Art des
behandelten Substrats gewählt. Wenn das Substrat z. B. ein Gewebe ist, nimmt man Temperaturen zwischen 100
und 2000C. Wenn man eine Metalloberfläche behandelt,
kann man Temperaturen bis zu 2500C ohne Nachteil anwenden. Die Dauer der Wärmebehandlung hängt von
der Temperatur und von der Art des behandelten Substrats ab. Sie kann in bestimmten Fällen mehrere
Stunden erreichen. Für Textilien und Gewebe beträgt sie meistens einige Minuten.
Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen geben Textilien, Leder, Papier und ganz allgemein
jedem porösen Substrat oleophobe und hydrophobe Eigenschaften. Sie machen sie auch schmutzabweisend,
was mit der oleophoben Eigenschaft verbunden ist.
Diese Verbindungen geben auf metallischen oder j nicht-metallischen glatten Oberflächen nicht nur die
oben genannten Eigenschaften, sondern machen die Oberflächen auch nicht-klebend.
Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen können gegebenenfalls im Gemisch mit anderen
ίο üblichen Verbindungen verwendet werden, die den Substraten, auf denen sie aufgebracht werden, andere
als die im Rahmen der Erfindung erzielten Eigenschaften verleihen.
Wenn die erfindungsgemäß hergestellten Verbinduni)
gen auf Geweben aufgebracht werden, wird die Oleophobie und die Hydrophobie nach dem AATCC-Verfahren
bzw. nach dem Wassersprengtest bewertet.
Das AATCC-Verfahren zur Bewertung der oleophoben Eigenschaften (American Association of textile
Chemists and Colorists, Test Method 118-1966) verwendet die folgenden acht Flüssigkeiten mit
abnehmenden Oberflächenspannungen:
Nr. 1 Paraffinöl
Nr. 2 Gemisch von Paraffinöl und n-Hexadecan (65-35) -' Nr. 3 n-Hexadecan
Nr. 4 n-Tetradecan
Nr. 5 n-Dodecan
Nr. 6 n-Octan
Nr. 7 n-Heptan
Nr. 4 n-Tetradecan
Nr. 5 n-Dodecan
Nr. 6 n-Octan
Nr. 7 n-Heptan
Man bringt auf dem behandelten Gewebe Tropfen dieser verschiedenen Flüssigkeiten auf, stellt die
Flüssigkeit mit der niedrigsten Oberflächenspannung fest, d. h. die die höchste Nummer aufweist, mit welcher
keine Benetzung stattfindet.
Der Grad des oleophoben Verhaltens des Gewebes wird mit dieser Nummer bezeichnet. So trägt ein
Gewebe, das durch die Flüssigkeiten Nr. 1 bis Nr. 6 nicht mehr, wohl aber durch die Flüssigkeiten 7 und 8 benetzt
wird, den Oleophobiegrad Nr. 6. Die Oleophobie-Werte > 6 werden als ausgezeichnet angesehen.
Das Maß für die hydrophoben Eigenschaften wird gemäß Norm ASTM-D 583-63 bestimmt. Das behandelte
Gewebe wird in einer mechanischen Vorrichtung eingespannt gehalten und mit Wasser unter einem
Winkel von 45° unter bestimmten Bedingungen bespritzt. Das ständig in der Halterung eingespannte
Gewebe wird anschließend gerüttelt und die Hydrophobie anschließend nach folgenden Kriterien bewertet:
Note 100: weder Benetzung noch Festhaften von Wassertröpfchen auf der Oberfläche
Note 90: Benetzung oder Wassertröpfchen an wenigen zufälligen Stellen
Note 80: Benetzen der Oberfläche an den Sprühpunkten
Note 70: teilweise Benetzung der oberen Oberfläche
Note 50: vollständige Benetzung der oberen Oberfläche
Note 0: vollständige Benetzung beider Gewebeseiten.
Wenn die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen auf Papier oder anderen weichen porösen
Substraten aufgebracht werden, können die oben beschriebenen Verfahren, obwohl sie für Textilien
zutreffen, entweder auch direkt oder nach Änderungen in Einzelheit angewandt werden.
Im Fall schließlich, wo die erfindungsgemäß herge
stellten Verbindungen auf metallischen Oberflächen oder anderen glatten oder harten Oberflächen aufgebracht
werden, wird der Grad der Oleophobie bewertet, indem man einen Paraffinöl-Tropfen auf der Oberfläche
aufträgt. Wenn der Öltropfen sich nicht ausbreitet und wenn bei der Neigung der Oberfläche der Tropfen ohne
Spur abläuft, liegt gute Oleophobie vor. Wenn sich der Tropfen vollständig ausbreitet und nach Neigung der
Oberfläche eine breite benetzte Fläche zurückläßt, ist die Oleophobie gleich Null. Im Fall, daß der Öltropfen
sich zwar nicht wesentlich ausbreitet, jedoch leichte Fettspuren zurückläßt, wenn er über die geneigte
Oberfläche rollt, ist die Oleophobie mittelmäßig. Die Hydrophobie wird auf dieselbe Art bewertet, wobei
man das Öl einfach durch Wasser ersetzt.
Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen geben bei gleichem Fluorgehalt bessere Leistungen als
einfache statistische Copolymere, die auf Grundlage von üblichen handelsüblichen oleophoben Verbindungen
hergestellt zu sein scheinen.
Oleophobe und hydrophobe Verbindungen, die sich von den erfindungsgemäß hergestellten unterscheiden
und die schon bessere Anwendungseigenschaften als die
AF6 für das fluorierte Acrylat
einfachen statistischen Copolymere zeigen, wurden bereits von der Anmelderin untersucht. Diese Verbindungen,
die Gegenstand der FR-PS 21 55 133 vom 8. Oktober 1971 sind, sind dadurch gekennzeichnet; daß
sie aus der Polymerisation eines oder mehrerer fluorierter Monomeren die gegebenenfalls von einem
kleinen Anteil eines oder mehrerer nicht fluorierter Monomerer begleitet sind, in Anwesenheit eines nicht
fluorierten Acrylharzes, das 20 bis 80 Gew.-°/o des
ίο Gemisches aus Monomeren und Harz ausmacht,
stammen. Die bevorzugten fluorierten Monomeren sind dieselben wie in der vorliegenden Erfindung und die
erhaltenen Gemische können dieselben Bestandteile enthalten, die jedoch auf andere Weise eingesetzt
wurden. Diese bekannten Verbindungen, die weiterentwickelt wurden, geben textlien und anderen Substraten
gute oleophobe und hydrophobe Eigenschaften. Jedoch führen die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen
bei gleicher Konzentration an fluoriertem Monomer und daher gleichem Fluorgehalt zu noch besseren
Ergebnissen, wie in dem letzten Beispiel gezeigt wird. In den folgenden Beispielen sind folgende Abkürzungen
verwendet:
C6F13-CH2-CH2-SO2-N-CH2-CH2-O-CO-CH=Ch2
AF8 für das fluorierte Acrylat
C8Fn—CH2—CH2—SO2N—CH2—CH2—O—CO—CH=CH2
Eine Verbindung gemäß der Erfindung wird erhalten, indem man zuerst ein fluoriertes Acrylharz herstellt und
in seiner Gegenwart nicht fluorierte Monomere polymerisiert.
a. Herstellung des fluorierten Acrylharzes
als Grundlage
als Grundlage
Reaktanden
AF6
Stearylmethacrylat
Trichlor-l,l,l-äthan
Laurylperoxid
Trichlor-l,l,l-äthan
Laurylperoxid
8 Gew.-Teile
2 Gew.-Teile
40 Gew.-Teile
0,1 Gew.-Teil
2 Gew.-Teile
40 Gew.-Teile
0,1 Gew.-Teil
Arbeitsweise
Die oben aufgezählten Reaktanden werden in ein Reaktionsgefäß gegeben und nach Verdrängen der Luft
durch Hindurchperlen von Stickstoff wird das Reaktionsgemisch unter Rühren 3 h lang bei 74° C erhitzt.
Unter diesen Bedingungen ist die Polymerisation von AF6 und Stearylmethacrylat praktisch vollständig. Das
erhaltene Polymer liegt in Form einer etwa 20%igen Lösung in Trichlor-l,l,l-äthan vor. Diese Lösung wird
im Reaktor gelassen.
b. Herstellung des Endproduktes
In ein geschlossenes Reaktionsgefäß, das noch die vorstehend genannte Lösung enthält, gibt man durch
eine Einfüllvorrichtung die folgenden Reaktanden:
Stearylmethacrylat
Hydroxyäthylmethacrylat
Trichlor-l,l,l-äthan
Lauroylperoxid
Hydroxyäthylmethacrylat
Trichlor-l,l,l-äthan
Lauroylperoxid
9 Gew.-Teile
1 Gew.-Teil
40 Gew.-Teile
0,1 Gew.-Teil
1 Gew.-Teil
40 Gew.-Teile
0,1 Gew.-Teil
Die so erhaltene Reaktionsmasse, die das vorher hergestellte fluorierte Copolymerisat und die Monomeren
und anderen eingesetzten Reaktanden enthält, wird 3 h unter Rühren auf 74° C erwärmt. Unter diesen
Bedingungen ist die Polymerisation der zugesetzten Monomeren praktisch vollständig und die Verbindung
wird in Form einer etwa 20%igen Lösung in Trichlor-l,l,l-äthan gehalten.
Wenn man allein die in den beiden Herstellungsstufen eingesetzten Monomeren betrachtet, wurde das Endprodukt
erhalten durch Polymerisation von 50 Gew.-% eines 90-10-Gemisches von Stearylmethacrylat und
Hydroxyäthylmethacrylat in Gegenwart von 50 Gew.-% eines fluorierten Acrylharzes, das seinerseits
aus einem 80-20-Gemisch fluorierten Acrylat und Stearylmethacryl hergestellt wurde. Das in der ersten
Stufe eingesetzte fluorierte Acrylat stellt etwa 40 Gew.-% des schließlich erhaltenen Endproduktes dar.
Man arbeitet wie in Beispiel 1, wobei man jedoch die Mengen an eingesetzten Monomeren vermindert, um
das als Basis verwendete fluorierte Acrylharz herzustellen, und die Mengen an nicht fluorierten Monomeren,
die anschließend in Anwesenheit dieses Grundharzes polymerisiert werden, erhöht. Es wurden die folgenden
Mengen verwendet:
Für die Herstellung des als Grundharz
verwendeten fluorierten Acrylharzes
verwendeten fluorierten Acrylharzes
AR,
Stearylmethacrylat
Stearylmethacrylat
6 Gew.-Teile
1,5 Gew.-Teile
1,5 Gew.-Teile
Für die Herstellung des Endproduktes
Stearylmethacrylat 11,25 Gew.-Teile
Hydroxyäthylmethacrylat 1,25 Gew.-Teile
Die beiden Verfahrensstufen werden in Trichlor-1,1,1-äthan
als Lösungsmittel in Anwesenheit von Lauroylperoxid unter denselben Bedingungen wie in
Beispiel 1 durchgeführt.
Das Endprodukt liegt wie in Beispiel 1 in Form einer etwa 20%igen Lösung in Trichlor-1,1,1-äthan vor.
Es wurde erhalten durch Polymerisation von 62,5 Gew.-% eines 90-10-Gemisches von Stearylmethacrylat
und Hydroxyäthylmethacrylat in Anwesenheit von 37,5 Gew.-% eines fluorierten Acrylharzes, das seinerseits
aus einem 80-20-Gemisch von fluoriertem Acrylat und Stearylmethacrylat hergestellt wurde. Das in der ersten
Stufe eingesetzte fluorierte Acrylat stellt etwa 30 Gew.-% der erfindungsgemäß hergestellten Verbindung
dar.
Man arbeitet wie in den Beispielen 1 und 2, wobei man jedoch die Mengen der in den beiden Verfahrensstufen
eingesetzten Monomeren abändert.
Herstellung des fluorierten Acrylharzes
AF6 4 Gew.-Teile
Stearylmethacrylat 1 Gew.-Teil
Herstellung des Endproduktes
Stearylmethacrylat 13,5 Gew.-Teile
Hydroxyäthylmethacrylat 1,5 Gew.-Teile
Die Bedingungen für die Polymerisation sind dieselben wie in Beispiel 1. Die als Produkt erhaltene
Verbindung liegt in Form einer etwa 20%igen Lösung in Trichlor-l,l,l-äthan vor.
Diese Verbindung wurde durch Polymerisation von 75 Gew.-°/o eines 90-10-Gemisches von Stearylmethacrylat
und Hydroxyäthylmethacrylat in Anwesenheit von 25 Gew.-°/o eines fluorierten Acrylharzes erhalten,
das selber aus einem 80-20-Gemisch von fluoriertem Acrylat und Stearylmethacrylat erhalten wurde. Das in
der ersten Stufe eingesetzte fluorierte Acrylat stellt etwa 20% der erfindungsgemäß hergestellten Verbindung
dar.
Man arbeitet wie in Beispiel 1, wobei man jedoch im Laufe der beiden Verfahrensstufen die folgenden
Monomeren einsetzt:
Herstellung des fluorierten Acrylharzes
AF6 8 Gew.-Teile
Stearylmethacrylat 1 Gew.-Teil
Hydroxyäthylmethacrylat 1 Gew.-Teil
Herstellung des Endproduktes
Stearylmethacrylat 10 Gew.-Teile
Stearylmethacrylat 10 Gew.-Teile
Die Verfahrensbedingungen sind dieselben wie in Beispiel 1. Das Endprodukt liegt in Form einer etwa
20%igen Lösung in Trichlor-l,l,l-äthan vor.
Diese Verbindung wurde durch Polymerisation von 50 Gew.-°/o Stearylmethacrylat in Gegenwart eines
fluorierten Acrylharzes erhalten, das seinerseits durch Polymerisation eines Gemisches aus fluoriertem Acrylat,
Stearylmethacrylat und Hydroxyäthylmethacrylat mit den Anteilen 80-10-10 erhalten wurde. Das in der
ersten Stufe eingesetzte fluorierte Acrylat stellt etwa 40% des Endproduktes dar.
Man arbeitet wie in Beispiel 1, wobei man jedoch im Laufe der beiden Herstellungsstufen die folgenden
Monomeren einsetzt:
Herstellung des fluorierten Acrylharzes
AFb 8 Gew.-Teile
AFb 8 Gew.-Teile
Herstellung des Endproduktes
Stearylmethacrylat 10,8 Gew.-Teile
Hydroxyäthylmethacrylat 1,2 Gew.-Teile
Die Verfahrensbedingungen sind dieselben wie in Beispiel 1. Das Endprodukt liegt in Form einer etwa
20%igen Lösung in Trichlor-1,1,1 -äthan vor.
Diese Verbindung wurde durch Polymerisation von 60 Gew.-% eines 90-10-Gemisches von Stearylmethacrylat
und Hydroxyäthylmethacrylat in Gegenwart von 40 Gew.-% eines fluorierten Acrylharzes erhalten,
das durch Polymerisation von fluoriertem Acrylat als einzigen Monomeren gebildet worden war.
Das in der ersten Stufe eingesetzte fluorierte Acrylat stellt etwa 40% des Endproduktes dar.
Man arbeitet wie in Beispiel 1, wobei man jedoch '■..■
Verlauf der beiden Herstellungsstufen die folgenden Monomeren einsetzt:
Herstellung des als Ausgangsharz verwendeten
fluorierten Acrylharzes
fluorierten Acrylharzes
AF6 4 Gew.-Teile
Herstellung des Endproduktes
Stearylmethacrylat 14,4 Gew.-Teile
Hydroxyäthylmethacrylat 1,6 Gew.-Teile
Die Verfahrensbedingungen sind dieselben wie in Beispiel 1. Das Endprodukt liegt in Form einer etwa
20%igen Lösung in Trichlor-1,1,1-äthan vor. Diese Verbindung wurde durch Polymerisation von 80
Gew.-Teilen eines 90-10-Gemisches von Stearylmethacrylat
und Hydroxyäthylmethacrylat in Gegenwart von 20 Gew.-Teilen eines fluorierten Acrylharzes
erhalten, das durch Polymerisation von fluoriertem Acrylat als einzigem Monomeren hergestellt worden
war. Das in der ersten Stufe eingesetzte fluorierte Acrylat stellt daher etwa 20% des Endproduktes dar.
Man arbeitet wie in Beispiel 1, wobei jedoch das t,5 Stearylmethacrylat durch Laurylmethacrylat ersetzt
wird.
Daher wurden im Verlaufe der beiden Stufen die folgenden Monomeren eingesetzt:
030115/314
Herstellung des fluorierten Acrylharzes
AFb 8 Gew.-Teile
Laurylmethacrylat 2 Gew.-Teile
Herstellung des Endproduktes
Laurylmethacrylat 9 Gew.-Teile
Hydroxyäthylmethacrylat 1 Gew.-Teil
Das Endprodukt wurde daher durch Polymerisation von 50 Gew.-°/o eines 90-10-Gemisches von
Laurylmethacrylat und Hydroxyäthylmethacrylat in Anwesenheit von 50 Gew.-% eines fluorierten Acrylharzes
erhalten, das durch Polymerisation eines 80-20-Gemisches von fluoriertem Acrylat und Laurylmethacrylat
hergestellt worden war. Das in der ersten Stufe eingesetzte fluorierte Acrylat stellt etwa 40% des
Endprodukts dar.
Man arbeitet wie in Beispiel 1, wobei jedoch das Stearylmethacrylat durch Heptylmethacrylat ersetzt
wurde.
Daher sind die in den beiden Verfahrensstufen eingesetzten Monomeren die folgenden:
Herstellung des fluorierten Acrylharzes
AFf, 8 Gew.-Teile
Heptylmeihacrylat 2 Gew.-Teile
Herstellung des Endproduktes
Heptylmethacrylat 9 Gew.-Teile
Hydroxyäthylmethacrylat 1 Gew.-Teil
Das Endprodukt wurde daher durch Polymerisation von 50 Gew.-Teilen eines 90-10-Gemisches von
Laurylmethacrylat und Hydroxyäthylmethacrylat in Anwesenheit von 50 Gew.-% eines fluorierten Acrylharzes
erhalten, das durch Polymerisation eines 80-20-Gemisches von fluoriertem Acrylat und Laurylmethacrylat
hergestellt worden war. Das in der ersten Stufe eingesetzte fluorierte Acrylat stellt etwa 40% des
Endprodukts dar.
Man arbeitet wie in Beispiel 1, wobei jedoch das Hydroxyäthylmethacrylat durch Glycidylmethacrylat
ersetzt wird.
Die im Verlauf der beiden Verfahrensstufen eingesetzten Monomeren sind daher folgende:
Herstellung des fluorierten Acrylharzes
AF6 8 Gew.-Teile
Stearylmethacrylat 2 Gew.-Teile
Herstellung des Endprodukts
Stearylmethacrylat 9 Gew.-Teile
Glycidylmethacrylat 1 Gew.-Teil
Das Endprodukt wurde daher durch Polymerisation von 50 Gew.-Teilen eines 90-10-Gemisches von
Stearylmethacrylat und Glycidylmethacrylat in Gegenwart von 50 Gew.-% eines fluorierten Acrylharzes
erhalten, das durch Polymerisation eines 80-20-Gemisches von fluoriertem Acrylat und Stearylmethacrylat
hergestellt worden war. Das in der ersten Stufe eingesetzte fluorierte Acrylat stellt daher etwa 40% des
Endprodukts dar.
Beispiel 10
Man arbeitet wie in Beispiel 1, wobei jedoch das fluorierte Acrylat AFb, das eine perfluorierte Cb-Gruppe
trägt, durch das fluorierte Acrylat AF8, das eine perfluorierte Cs-Gruppe trägt, ersetzt wurde.
Dementsprechend wurden in den beiden Verfahrensstufen die folgenden Monomeren eingesetzt:
Herstellung des als Ausgangssubstanz verwendeten
fluorierten Acrylharzes
fluorierten Acrylharzes
AF8 8 Gew.-Teile
Stearylmethacrylat 2 Gew.-Teile
Herstellung des Endprodukts
Stearylmethacrylat 9 Gew.-Teile
Hydroxyäthylmethacrylat 1 Gew.-Teil
Das Endprodukt wurde daher durch Polymerisation von 50 Gew.-% eines 90-10-Gemisches von Stearylmethacrylat
und Hydroxyäthylmethacrylat in Gegenwart von 50 Gew.-% eines fluorierten Acrylharzes
erhalten, das durch Polymerisation eines 80-20-Gemisches von fluoriertem Acrylat und Stearylmethacrylat
hergestellt worden war. Das in der ersten Stufe eingesetzte fluorierte Acrylat bildet daher etwa 40%
des Endprodukts.
Beispiel 11
jo Man arbeitet wie in Beispiel 3, wobei jedoch das fluorierte Acrylat AFb durch das fluorierte Acrylat AFx
ersetzt wurde.
Daher wurden im Verlauf der beiden Verfahrensstufen die folgenden Monomeren eingesetzt:
Herstellung des als Grundsubstanz verwendeten
fluorierten Acrylharzes
fluorierten Acrylharzes
AF8 4 Gew.-Teile
Stearylmethacrylat 1 Gew.-Teil
Herstellung des Endprodukts
Stearylmethacrylat 13,5 Gew.-Teile
Hydroxyäthylmethacrylat 1,5 Gew.-Teile
Das Endprodukt wurde daher durch Polymerisation von 75 Gew.-% eines 90-10-Gemisches von Stearylmethacrylat
und Hydroxyäthylmethacrylat in Gegenwart von 25 Gew.-% eines fluorierten Acrylharzes
erhalten, das durch Polymerisation eines 80-20-Gemisches von fluoriertem Acrylat und Stearylmethacrylat
hergestellt worden war. Das in der ersten Stufe eingesetzte fluorierte Acrylat stellt daher etwa 20% des
Endprodukts dar.
Vergleichsbeispiel 1
Man stellt ein statistisches Copolymer her, indem man die folgenden Monomeren einsetzt:
AF6
Stearylmethacrylat
Hydroxyäthylmethacrylat
8 Gew.-Teile
11 Gew.-Teile
1 Gew.-Teil
Diese Monomeren werden in Trichlor-1,l,l-äthan in Gegenwart von Lauroylperoxid wie in Beispiel 1
polymerisiert. Im Gegensatz zum Beispiel 1 wurden jedoch alle Monomeren, die beim erfindungsgemäßen
Verfahren gemäß Beispiel 1 in zwei Stufen eingesetzt wurden, zusammen eingesetzt und sämtliche Monomeren
in einem einzigen Verfahrensschritt polymerisiert,
nachdem sie alle zusammen zu Beginn des Verfahrens als Gemisch eingesetzt wurden.
Das erhaltene statistische Copolymer derselben Gesamtzusammensetzung wie die Verbindung gemäß
Beispiel 1 entspricht nicht der Erfindung, da es durch einfache Copolymerisation sämtlicher eingesetzter
Monomeren erhalten wurde.
Vergleichsbeispiel 2
Wie in Beispiel 12 stellt man ein einfaches statistisches
Copolymer her, indem man gleichzeitig die folgenden Monomeren einsetzt:
AFh
Stearylmethacrylat
Hydroxyäthylmethacrylat
6 Gew.-Teile
12,75 Gew.-Teile
2,25 Gew.-Teile
12,75 Gew.-Teile
2,25 Gew.-Teile
Das erhaltene statistische Copolymer besitzt dieselbe Gesamtzusammensetzung wie die Verbindung des
Beispiels 2, stellt jedoch keine erfindungsgemäß hergestellte Verbindung dar.
Vergleichsbeispiel 3
Wie in Beispiel 12 stellt man noch einmal ein einfaches statistisches Copolymer her, indem man die
folgenden Monomeren einsetzt:
AFh 4 Gew.-Teile
Stearylmethacrylat 14,5 Gew.-Teile
Hydroxyäthylmethacrylat 1,5 Gew.-Teile
Das erhaltene statistische Copolymer hat dieselbe π Gesamtzusammensetzung wie die erfindungsgemäß
hergestellte Verbindung des Beispiels 3, stellt jedoch keine Verbindung gemäß der Erfindung dar.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung oleophober und hydrophober fluorierter Verbindungen, die durch
Polymerisation eines oder mehrerer nicht fluorierter Alkylacrylate oder -methacrylate, deren Alkylgruppe
1 bis 20 Kohlenstoff atome trägt, die gegebenenfalls von einem geringeren Anteil anderer nicht
fluorierter Monomerer begleitet sind, in Gegenwart eines fluorierten Acryl- oder Methacrylharzes,
welches 20 bis 80 Gew.-% der Gesamtverbindung ausmacht, erhalten werden, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Polymerisation in organischem Lösungsmittel durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im Verfahren eingesetzte fluorierte
Acryl- oder Methacrylharz in demselben organischen Lösungsmittel hergestellt wird, in dem auch
die Polymerisation durchgeführt wird, und ohne vorherige Isolierung aus diesem Lösungsmittel
eingesetzt wird.
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