JPS62120355A - パ−フルオロアルキル置換ピロメリト酸エステル - Google Patents

パ−フルオロアルキル置換ピロメリト酸エステル

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JPS62120355A
JPS62120355A JP61253889A JP25388986A JPS62120355A JP S62120355 A JPS62120355 A JP S62120355A JP 61253889 A JP61253889 A JP 61253889A JP 25388986 A JP25388986 A JP 25388986A JP S62120355 A JPS62120355 A JP S62120355A
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JP
Japan
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formula
formulas
mixture
reaction
compounds
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JP61253889A
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English (en)
Inventor
アタナシオス カリダス
ロバート エー. フォーク
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Novartis AG
Original Assignee
Ciba Geigy AG
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C317/00Sulfones; Sulfoxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C323/00Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S8/00Bleaching and dyeing; fluid treatment and chemical modification of textiles and fibers
    • Y10S8/04Polyester fibers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S8/21Nylon

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は6−クロロ−1,2−プロパンノオールで部分
的にエステル化されたメタ−またはノクラヒロメリト酸
エステルの・ぐ−フルオロアルキルアルキル(スルフィ
ド−または−スルホニル−)アルキレンエステルおヨヒ
ポリエチレンテレフタレートなどの合成ポリエステルと
ナイロン6捷たはナイロン66などの合成ポリアミド、
特にこのような合成原料を用いた繊維に撥水撥油性を付
与しかつこれらのものを防汚性に米国特許第4,209
,610号、第4,283,292号および4,317
,736号に記載されている。しかしこれら化合物には
、例えば、本′発明の化合物のスルフィドまたはスルホ
ニル結合部分が欠除している。
更に、防汚性を与えるこれらピロメリットmエステル誘
導体は特質上温度を上けて繊維に塗布(アプライ)され
またその結果処理された繊維は高温でアニールされるの
でこのようなピロメリット酸エステル誘導体の熱安定性
は極めて特にスルホン基を有するものが優れた熱安定性
を示すことが判明した。
従って本発明の一つの目的は価値のある撥油性と防汚性
を保有する熱的に安定なピロメリト酸エステル誘導体を
提供することである。
更に本発明の他の目的は撥油性と防汚性を付与するのに
有効な量の本発明のピロメリト酸エステル誘導体を合成
繊維基質に塗布することによって該基質■に撥油性と防
汚性を付与する方法を提供することである。
本発明は式 (式中Rfは3ないし18個の炭素原子を有する)ぐ−
フルオロアルキルであシ、mは0まタハ2またはこれら
の基の混合物である) で示される、6−クロロ−1,2−グロパンジオールで
部分的にエステル化された、メタ−およびパラ−ピロメ
リト酸エステルのパーフルオロアルキル−アルキル−ス
ルフィドt*u−スルホニルーアルキレンエステルまた
はこレラ化合物の混合物を指向する。
R(は6ないし12個の炭素原子を有する直鎖/4’−
フルオロアルキルであることが好ましい。
このような・2−フルオロアルキル基の混合物は有利で
あることが多い。
mは2でちることが好ましい。
本発明の化合物はそれ自体当業者に周知の方法例えば式
111aまたは[lb RfCHzCHzSCHzCHzC1’bOH(III
a )RfCI(2CH2SO2CH2CH2CI−1
20H(III b )で示されるアルコール2モルを
ピロメリト酸二無水物および2モルのエピクロロヒドリ
ンと反応させてつくることができる。この方法は二段階
の反応として行われる。
例えば、式■または■(式中mは0または2)の化合物
はそれぞれ式111aまたは川り(式中のR「は先に規
定) R(CH2CH2SCH2CH2CH20H(III 
a )R[CH2CH25O2CH2CH2CthOH
(III l))で示される相当するアルコールをピロ
メリト酸二無水物(PMDA)と反応させて式■および
■(IV) または (V) で示されるそれぞれ相当するノアジッド/・ジエステル
中間体、またはこれらの混合物をつく9次ニこれらのノ
アジッド/ジエステル中間体をエピクロロヒドリンと反
応させてつくることができる。
すなわち、式■および■で示される生成物は2モルノ弗
素化アルコールと2モルのP M D Aカらシアジッ
ド/ジエステルを生成する反応によってつくられる。次
に式■およびVで示されるノアジッド/ジエステル2モ
ルをエビクロロヒドリン2モルと反応させて式Iおよび
■で示される生成物をル4製する。エポキシドは1また
は2位の炭素原子で反応するので、生成物は通常大量の
HOCH(CHzCj)CHz(0)C−基を有する物
質(懸垂第2アルコールを有する生成物)ならびに少量
のHOCH2CH(CHzCj)O(0)C−基を有す
る物質(懸垂第1アルコールを有する生成物)を含有し
ている。
上記構造式(IV)および(V)で表わされるジエステ
ルージアシツドはメタ−および・!ラー異性体を示して
いる。このジエステル/ノアジッド中間体が実際にメタ
−およびパラ−異性体の混合物を構成していることは評
価すべきである。
本発明の次の段階に進む前にノエステルーノアシツドを
単離する必要はない。しかしこのノエステルーノアシツ
ドはもしそうすることが望ましい場合は分別結晶によっ
て単離することができる。
ノエステルーノアシッド中間体の生成につづいて、第3
の反応物、エビクロロヒドリンを反応系に加える。この
エポキシドはソエステルーノアシッド中間体の遊離酸部
分と反応して2個の弗素化エステル部分と第1’l:た
は第2アルコールを有する2個のエステル部分を保有す
るピロメリト酸テトラエステルを生ずる。第1または第
2アルコールを有するエステル部分はオキシラン化合物
を1または2位の炭素の位置で遊離酸基と反応させた結
果生成する。
式■および■の中間生成物をつくる式III aまたは
lbのアルコールとピロメリト酸無水物との反応ならび
に式■および■の化合物をつくるこれら中間生成物とエ
ピクロロヒドリンの反応は不活性な有機溶媒の存在下で
行うと有利である。
有用な溶媒の代表的な例として、ツメチルホルムアミド
、N−メチルピロリドンおよび沸点約150℃以下の脂
肪族エステル、例えば醋酸メチル、醋酸エチル、醋酸グ
ロビルなどがあけられる。他の適当な溶媒にはメチルイ
ンブチルケトンなどの脂肪族ケトンがある。本発明を実
施する際に好ましい溶媒はN−メチルピロリドンである
式■および■の中間体をつくる式■1aまたばllIb
のアルコールとピロメリト酸無水物との反応は約20″
Cないし約80°C1好ましくは約40°Cないし約7
0°Cの間の反応温度で行うと有利である。反応時間は
反応温度に応じて広くとりうるが、一般に約2時間ない
し約40時間の間にある。反応速度を増すために、通常
用いられる塩基性触媒、例えばビリノンまたはトリ(C
,−as−アルキル)アミン、特にトリエチルアミンな
どの第6アミンを用いることができる。
式■および■の中間体とエピクロロヒドリンの反応は約
20°Cないし約90″C1好ましくば約40°Cない
し約60℃の反応温度で、約2ないし約20時間の時間
をかけて、好ましくは通常用いられる塩基性触媒、例え
ばビリノンまたはトリブチルアミン、特にトリエチルア
ミンなどのトリ(c 、 −c 6−アルキル)−アミ
ンを含む第3アミンの存在下で行うと有利である。
必要ならば、式maまたはllbのアルコールとPMD
Aの反応およびその結果生じた式■およびVで示される
反応生成物とエビクロロヒドリンから式■と■で示され
る所望の生成物をつくる反応よりなる方法は同じ反応容
器中で連続的に行うことができる。
本発明の上記方法は例えば乾燥窒素の存在下のような乾
燥雰囲気中で行うことが望ましい。
圧力は決定的なものではないが、大気圧が適当である。
溶媒の量は決定的なものではなく、沈澱物は反応するに
つれて溶液中に再溶解するので、ピロメリト酸エステル
とフルオロアルコールの少くとも半量を溶液中に保つの
に十分な量の溶媒があればよい。すべての反応物、中間
体および生成物は溶液中にあることが好ましい。
一度生成すると、本発明の混合物は溶媒から回収するこ
とができる。従って、例えば、N−メチルピロリドンを
溶媒として用いるときは全反応混合物を水などの非溶媒
に加えるか、または揮発性のエステルまたはケトン溶媒
を反応混合物から溶去すればよい。いづれの場合も、残
存溶媒および/または触媒および/または未反応物、例
えば未反応エビクロロヒドリンを除去するために、最初
の生成物を少くとも一度水で洗滌することが好ましい。
この生成物は次にアセトン、メタノールまたはジオキサ
ンなどの有機溶媒に溶かしてポリアミドまたはポリエス
テル繊維に塗布する。しかし、この生成物は例えば米国
特許第4,283,292号に記載のように水性エマル
ゾョンの形で繊維に塗布することができる。更にこの化
合物は他の繊維処理剤、例えば加工中の繊維の摩擦を減
少するために用いられる慣用の紡糸仕上剤と共に繊維に
塗布することができる。
適当な繊維としてはポリカプロアミド(ナイロン6■)
、ポリ/ヘキサメチレンジアミンアジ被−ト(ナイロン
66■)およびポリ(アミノ酸)型およびポリ(ジカル
デン酸ジアミン)型例えばナイロン6.12■として知
られるポリ(ヘキサメチレンジアミンセバケート)など
の両者の型の他のポリアミドがあげられる。ポリ(エチ
レンテレフタレー) ) (PET)などのポリエステ
ルも適している。塗布する量は決定的なものではないが
、弗素/繊維基準で弗素0.075〜0.25%が適当
な量である。
繊維に塗布した後に、繊維に対する処理剤の粘着性を向
上するために処理した繊維をアニールすることが好まし
い。アニールの温度は約80°Cないし約160℃の間
にある。本発明の混合物は、式■およびHの混合物で処
理した繊維がすぐれた防汚性を示しかつこの性質が持続
する点で特に有利である。アニールの工程は約100″
Cないし約140℃の間の温度で実施することが好まし
い。
式Iおよび■の主題のピロメリト酸エステル、特にスル
ホン基を有するも′の、の熱安定性は・ぐ−フルオロア
ルキルエタノールから得られるピロメリト酸エステルよ
りも優れている。チャー収率は高く、このことは主題の
仕上けに対して熱安定性が向上しかつ耐火性が改善され
たことを示している。
本発明のピロメリト酸エステルは汚れに対して極めて高
い抵抗性を有しておシ、また繊維に付与された防汚性は
多数回洗濯した後でも繊維によって保持される。従って
、本発明の化合物で処理した繊維は実際の使用環境の中
で長期間防汚性を保持する。
次の実施例は説明の目的のためにのみ示す。
他に指定がなければすべての部は重量部である。
実施例1 ピロメリト酸二無水物(2,2?、0.01モル)、弐
〇gF+7(CH2)2802(CI−12)30Hで
示される弗素化アルコール(11,4y−10,02モ
ル)、ジメチルアミノピリジン(0,02P )および
醋酸プチル(s oy−)を窒素雰囲気下で混合し、こ
の反応混合物を60°Cで24時間攪拌した。溶媒を減
圧下に蒸発して および を等比率で含有する混合物12.1’(収率91%)を
得た。
2.77 ppm  ブロードコンプレックス C5F
xy−CH23,32ppm  コンプレックス   
CH,−8o。
4.41ppm  トリブレット     0−COC
H。
7.94ppm  コンプレックス   芳香族実施例
2 実施例1で得たシアジッド混合物(21,4P、0、0
16モル)、N−メチルピロリドン(150iP) 、
エビクロロヒドリン(8,7P、0.095モル)およ
びトリエチルアミン(0,027)を60℃で6時間反
応させた。
暗黒色の溶液を水中に注ぐと固体が沈澱したがこれを濾
過して捕集した(収率96%)。この固体は および の等モル混合物であることがわかった。
N、 M、 R,データ 1.92および マルチブレット O−CH2−C1(
2−CH28(O□)2・19ppm 2.69ppm   コンプレックス (4Ft t 
−CH2−641−コンプレックス C3F1フーCH
z−CH2−8(Oz)−CH2−3,64ppm 4.34−   コンプレックス 0=C−0−CH,
−4,41ppm 7、82−    コンプレックス 芳香族8.6 l
ppm 実施例6 ピロメリト酸二無水物(2,2tl、、 p、 01 
モ/L、)、弗素化アルコールC8F+<CHz)z 
5(CH2)OH(10−2y−1002モル)、N−
メチルピロリドン(120y−)、エビクロロヒドリン
(72)、0.0’、8モル)およびトリエチルアミン
(0,℃4))を窒素雰囲気下に混合しこの反応混合物
を60″Cで72時間攪拌した。生じた暗褐色の溶液を
水(aoomg)に注ぎ、沈澱したベージュ色の固体を
濾過して捕集した。この固体は および の等モル混合物であることがわかった。
N、 M、 Lデータ: 2.05 ppm  フルチグL/ット  0−CHz
−CHz−CHz−8−2,37p pm  コンプレ
ックス  CsF I 7−CH2−2.71 ppm
  コンプレックス  (4F17−CH2−CH2−
8−CH2−4,16ppm  フィンチット   −
C(H)(Ol−1)−4゜47ppm  コンプレッ
クス  O=C−0−CH2−8,07p pm  コ
ンプレックス  芳香族実施例4 本発明の化合物は織物やじゅうたんの処理に用いられる
ので可燃度を減少させるものであることが望ましい。化
合物の熱分解後の残渣(チャー収率)は化合物の可燃度
の尺度である。チャー収率は熱重量分析(10°C/分
、10rnlN2/9.80%サプレッション)によっ
て測定した。結果を下表にまとめた。
実施例からの化合物  400℃におけるチャー収率(
チ、最初の重量基準) 実施例5 実施例3で得た化合物を一連のじゅうたん歩行試験にお
けるじゅうたん仕上剤として選んだ。
この化合物をメチルエチルケトンに溶し、じゅうたんの
重量に対して0.175%Fの割合で、白色タフテッド
状のナイロンじゅうたんに噴′霧塗布した。次表は試験
結果をまとめたものである。
表  1 ※ 白いナイロンじゅうたん上の目で見た乾燥−汚れ度 1=不良、多くの汚れを吸引−未処理物以上に2=可 3=良 4=非常に良い 5=極めて良い、はとんどじゅうたん上を未歩行の新品
と同じ ※※表記液体に対する最初に処理したじゅうたんの抵抗
性、液滴として適用 +=玉状に浮く 一二シみ込む

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、式 I またはII ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) または ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中、R_fは3ないし18個の炭素原子をもつパー
    フルオロアルキルであり、mは0または2であり、Rは
    ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼またはこれらの基の
    混合物である) で示される化合物、またはこれら化合物の混合物。 2、R_fが6ないし12個の炭素原子をもつ直鎖パー
    フルオロアルキルである特許請求の範囲第1項記載の化
    合物、またはこれら化合物の混合物。 3、mが0である特許請求の範囲第1項記載の化合物。 4、式IIIaまたはIIIb R_fCH_2CH_2SCH_2CH_2CH_2O
    H(IIIa)R_fCH_2CH_2SO_2CH_2
    CH_2CH_2OH(IIIb)で示されるアルコール
    2モルをピロメリト酸二無水物および2モルのエピクロ
    ロヒドリンと反応させることよりなる、特許請求の範囲
    第1項記載の式 I またはIIで示される化合物の製造方
    法。 5、合成ポリアミドまたはポリエステル繊維基質を撥油
    性と防汚性を付与するのに有効な量の特許請求の範囲第
    1項記載の化合物と接触させることによつて該繊維基質
    上に撥油性と防汚性を付与する方法。
JP61253889A 1985-10-28 1986-10-27 パ−フルオロアルキル置換ピロメリト酸エステル Pending JPS62120355A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US791817 1985-10-28
US06/791,817 US4647284A (en) 1985-10-28 1985-10-28 Sulfido- and sulfo-substituted perfluoroalkyl pyromellitates

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EP (1) EP0221026B1 (ja)
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CA1255693A (en) 1989-06-13
DE3662881D1 (en) 1989-05-24
EP0221026A1 (de) 1987-05-06
US4647284A (en) 1987-03-03

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