Бис(1,1-дигидроперфторгептил)-бис-(3-метакрилокси-2- гидроксипропил)пиромеллитат в качестве гидрои олеофобизирующего агента для тканей

Бис(1,1-дигидроперфторгептил)-бис-(3-метакрилокси-2- гидроксипропил)пиромеллитат в качестве гидрои олеофобизирующего агента для тканей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается эфиров ароматических кислот, в частности бис-

СОЮЗ СООЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я

RgO-((© ((03 — OR<

R q0-Ñ(0) С(0) — ОВ

ГОСУДАРСТ8ЕНКЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01НРЬ1ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4654742/04 (22) 24.02.89 (46) 15.04 91. Бюл. В 14 (72) M.Н.Гусев, Б.Г.Задонцев, Г.И.Цейтлин, В.B.Îíèùåíêo, А.H.Áðûçãàëîâ, Н.Д.Кокошкина, Л.Д.Pайзер и А.Я.Ляпунов (53) 547.27.07 (088.8) (56) Патент США У 4209610, кл. 260-40 К, опублик. 1980. (54) БИС(1,1-ДИГИДРОПЕРФТОРГЕПТИЛ)—

БИС-(3-ИЕТАКРИЛОКСИ-2-ГИДРОКСИПРОПИЛ)ПИРОИЕЛЛИТАТ В КАЧЕСТВЕ ГИДРО- И ОЛЕ—

04ОБИЗИРУ10ЩЕГО АГЕНТА ДЛЯ ТКАНЕЙ (57) Изобретение касается эфиров ароматических кислот, в частности бис(1,1-дигидроперфторгептил)-бис-(3метакрилокси-2-гидроксипропил)пиромеллитата общей ф-лы

Изобретение относится к органическому синтезу, конкретно к новому полимериэационноспособному фторсодержащему эфиру пиромеллитовой кислоты, являющемуся гидро- и олеофобизирующим агентом для тканей.

Цель изобретения — повышение стойкости тканей при стирке в горячих растворах моющими средствами эа счет улучшения их гидро- и олеофобных свойств.

Приме р 1. Смесь 54 5 г (0,25 моль) пиромеллитового диангидЪ,.SUÄÄ 1641807 А 1 (51)5 С 07 С 69/76, D 06 И 15 263

7 где R — -СН (СР -СГ ) F; Е

СН -СН(ОН)-CH -О-С(О)-С(СН )=СИ

a) R = R(и R4 = R б/Е

= R4 или смесь а) и б) в соотношении 1: 1 в качестве гидро- и олеофобизирующего агента для тканей. Цель изобретения — повышение стойкости тканей при стирке в горячих растворах моющими средствами. Синтез агента ведут реакцией пиромеллитового ангидрида с соответствующим спиртом при нагревании в присутствии сухого диметилформамида с последующим превращением кислого эфира в полный эфир обработкой глицидилметакрилатом в среде бензола в присутствии гидрохинона. Выхода 947., n = 1,3875; брутто-ф-ла С Н© 044F26 Гри обра ботке образцов ткани указанным агентом снижение гидрофобности после 10 циклов стирки составляет около 7Х а олеофобности — 8-9Х. против 16-17Х и

; 23-24Х в известном случае. 1 табл.

4 рида, 175 r (0,5 моль) Г(СГ, CF ), CH ОН Я) .перемешивают 4 ч при 100 С вместе с 1 1

38,6 мл (0,5 моль) сухого диметилфор.— мамида. Далее реакционную массу выливают в 400 мл смеси воды со льдом, в результате чего вьщеляется белый осадок. Последний фильтруют и сушат в вакууме. В результате получают фторсодержащий кислый диэфир пиромелли. товой кислоты. Выход 208,8 г (91X от теории).

Рассчитано,7: С 31,38; H 0,87;

О 13,94; F 53,81.

1641807

Сг4Нв ОВРгб

Найдено, : С 31,3; Н 0; О 13,9;

F 53,7.

Кислотное число 120.

Спектр Я11Р Н в диметилформамиде: !

7,5; 7,8 м.д. и 8,25 м,д. при соотно- шении площадей 1:2:l, т.е. продукт состоит из смеси двух изомеров в массовом соотношении 1:1. 50 г смеси изо-lp меров растворяют при 50 С в 300 мл хлороформа. При охлаждении до 0 С выделяется белый кристаллический продукт, Операцию повторяют еще раз.

Выход 21,8 г, т.пл. 179-182 С. По данным ЯМР продукт представляет собой чистый пара-изомер (синглет

7,8 м.д.). .Раствор в хлороформе упаривают и остаток дважды перекристаллизовывают из толуола. Выход 20,6 г, т.пл. 141-143 С. По данным ЯМР продукт представляет собой чистый метаизомер (два синглета при 7,5 и "

8925 м.д.).

Пример 2. 27,54 r (0,03 моль) 25 пара-изомера кислого диэфира, 8,52 r (0,06 моль) глицидилметакрилата, 0,02 r гидрохинона, 0,3 r триметилбензиламмонийхлорида, 60 мл бензола перемешивают при 80 С до кислотно- 30 го числа 1,5 (60 мин). Реакционную массу промывают 10%-ным водным раствором соды, водой, а растворитель отгоняют в вакууме. В результате получают бис(l,l-дигидроперфторгептил)бис(3- метакрилокси-2-гидроксипропил) .

35 пиромеллитат на основе пара-изомера в виде светло-коричневой жидкости с вязкостью 17 Па ° с, n = 1,3875.

Выход 33,9 г (94 от теории). Я "Р Н

1 в ДИФА: синглет при 7,72 м.д.

Рассчитано: С 39,79; Н 2,44;

О 14,66; F 43,11.

С5уНг8 0 40 г

Найдено: С 39,76; Н 2,47; О 14,6;

F 43. Число омыления 290. Йодное число 43 °

ИК-спектры подтверждают строение продукта: 3625 см 1 — колебание вторично гидрока. 1750, 1640 см 50 сложноэфирная группировка С=О, 1600 см - колебание С=С метакриль, ной группЬ|, С=О сложноэфирной группы — 1130 см . Отсутствует полоса

ОН карбоксильной группы при 3550 см

Пример 3. 18,7 г (0,02 моль)

55 мета-изомера кислого диэфира,5,72 r (0,04 моль) глицидилметакрилата, 0,015 г гидрохинона, 0,25 r триметилбензиламмонийхлорида и 50 мл бензола перемешивают при 80 С до кислотного числа 1,7 (120 мин), После обработки реакционной массы аналогично примеру

1 получают 23, 2 г (95,l от теории) искомого продукта. Число омыления

287, иодное число 44.

ИК-спектры соответствуют продукту из примера 2.

Спектр ЯИР (ДМФА) — 2 синглета одинаковой площади при 7,41. и 8,2 м.д., т.е. одинаковые заместители находятся в мета-положении относительно друг друга. Вязкость 18,1 Па с-), и г

l 3901.

Заявляемые вещества предложены в качестве гидро- и олеофобизирующих агентов для тканей. В нижеследующих примерах испытания образцов тканей проводят следующим образом.

Гидрофобность: на поверхность ткани наносят каплю воды и измеряют ее контактный угол с поверхностью;чем больше угол, тем меньше смачиваемость ткани водой.

Олеофобность оценивают по смачиваемости поверхности ткани жидкостями с различным поверхностным натяжением. ,Использовано 8 кидкостей с поверхностным натяжением в интервале 32,5 (И - 1) — 18,4 дин/см (1Ф 8). В соответствии с этим олеофобность оценивают по 8-балльной шкале. Номер шкалы соответствует максимальному поверхностному натяжению жидкости,при которой она все еще смачивает поверхность. Очевидно, что при удалении олеофобного покрытия е ткани она начинает смачиваться жидкостями со все большим поверхностным натяжением.Таким образом, чем меньше номер шкалы, тем олеофобность хуже.

Ниже приведены жидкости, использованные при построении шкалы, и их поверхностное натяжение (дин/см).

Олеиновая кислота 32,5 (1); бензол

28,8 (2); четыреххлористый углерод

27,0 (3); н-бутанол 24,6 (4); этилацетат 23,6 (5); н-октан 21,8 (6); ацетон 20,0 (7); н-гексан 18,4 (8).

Пример 4. 0,5 r заявляемого продукта растворяют в 100 мл диоксана и в раствор при 20 С на 2 мин погружают образцы ткани из волокна

"Лавсан" размером 2х2 см. Образцы ткани вынимают из раствора, отжимают, прогревают 10 мин при 110 С и 1 мин при 180 С, после чего испытывают на

Олеофобность балл

Гидро ол еоф обизирующий агент

Гидрофобность град

Добавка

Цикл

4 5

98

96

93

88

6

5

О.

7

Предлагаемый на основе смеси изомеров

Перекись бензоила

То же

То же

96

91

99

96

91

5

l0

5

10

5

6

4

Известный на основе смеси изомеров

5 164 гидро- и олеофобность, далее образцы ! ткани погружают в 57-ный водный раствор стирального порошка "Лотос" и при 80 С в течение 10 мин перемешивают со стеклянными шарами диаметром

0,5 см. После полоскания в воде образцы высушивают 4 ч при 80 С и сноо ва испытывают на гидро- и олеофобность. Указанные операции повторяют до заметного ухудшения гидро- и олеофобности образцов °

Результаты приведены в таблице.

Аналогично испытывают продукты, полученные в примерах 2 и 3 на основе чистых пара- и мета-изомера кислого дизфира. Результаты испытаний приведены в таблице в сравнении с результатами,полученными при испытании известных образцов также на основе пара-, мета- и смеси изомеров кислых дизфиров с одинаковым размером фторуглеродного фрагмента. Во всех случаях концентрация гидроолеофоби-. зирующего агента составляет 0,5 г/

/100 мл растворителя, а перекиси бензоила — ЗЖ от веса агента.

Пример 5. Обработку образцов ткани проводят аналогично примеру 4, но раствор дополнительно содержит

3Х (от веса гидро- и олеофобизируюше го areHTa) перекиси бензоила.

Приведенные в таблице данные показывают, что при использовании предлагаемых веществ ухудшение гидрофоб1307 ности ткани после 10 циклов стирки составляет 7X, олеофобности 8-9Х, а при использовании известных соответственно 16-17 и 23-247, т.е.

51 применение предлагаемых продуктов позволяет значительно увеличить стабильность гидроолеофобных свойств .покрытия при многократной стирке.Pe1p. зультаты, приведенные в таблице, акже показывают„ что гидроолеофоб"ые свойства ткани, обработанной предлагаемым веществом на основе мета-изо° мера и смеси изомеров, практически идентичны, т.е. при использовании предлагаемого вещества в указанных целях нет необходимости в разделе нии изомеров после первой стадии синтеза.

20 формула изобре тения. ис (1, 1-дигидроперфторгептил) -бис- (3-метакрилокси-2-гидроксипропил)пиромеллитат формулы

0 0

С С

СН . -CH -СН-СН -О-C-С=СИ

Я 2 1 2. 1 (э

ОП а) Rg=R), тогда Р. =К или

35. 5 б) Rt = R тогда Rl = R йли смесь а) и б) в соотношении 1:1,. в качестве гидро- и олеофобизирующе:го агента для тканей. 1 641807

Продолжение таблицы

То же

Перекись бензоила

Перекись бензоила

Предлагаемый на основе пара-изомера перекись бензоила

Известный на основе параизомера Э

Предлагаемый на основе

Перекись бензоила мета-изомера .

Перекись .бензоила

Известный на основе ме та-из омера (Составитель К.Уткина

Техред М.Дидык; Корректор М. Самборская

Редактор М. Петрова

Заказ 1122 ираж 266 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

5

5

5

5

5

10

99

96

82

92

89

87

84

93

81

77

99

97

92

96

91

6

5 .4

4

2

4

2

6

5

6

5