DE3587245T2

DE3587245T2 - Modifizierte Fluorcarbonylimino-Biuret.

Info

Publication number: DE3587245T2
Application number: DE85305713T
Authority: DE
Inventors: Engelbert Pechhold
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1984-08-24
Filing date: 1985-08-12
Publication date: 1993-10-28
Anticipated expiration: 2005-08-13
Also published as: EP0172717B1; JPS6165860A; DK385585D0; ZA856430B; US4958039A; EP0172717A3; EP0383365A3; AU591634B2; DK385585A; JPH0251547B2; EP0172717A2; JPH02242974A; AU4654385A; DE3587245D1; MX167460B; CA1291488C; EP0383365A2; BR8504030A; ATE87908T1

Description

Die vorliegende Erfindung-betrifft neue, modifizierte Fluorcarbonyliminobiurete und ihre Verwendung, um die Eigenschaften Öl-/Wasserabweisung, Schmutzfreisetzung zu liefern.

Hintergrund der Erfindung

Die US 3 987 227 beschreibt Teppiche mit einem fleckenweisenden und schmutzbeständigen Überzug, der gebildet wird aus einer Mischung eines wasserunlöslichen, fluoraliphatischen Radikals, das ein Urethanaddukt enthält, und eines wasserunlöslichen Urethanadduktes ohne fluoraliphatische Radikale.
Die US 4 264 484 beschreibt die Behandlung von Teppichen mit einer Mischung aus
(a) einem wasserunlöslichen Additionspolymeren, das sich von einem polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomeren ableitet; und
(b) einem wasserunlöslichen, fluoraliphatischen Radikal und einem aliphatischen, chlorhaltigen Carbon- oder Carbaminsäureester.
Die US 4 340 749 beschreibt die Behandlung von Teppichen, um sie schmutzbeständig und fleckenabweisend zu machen, mit einem Carbon- oder Carbaminsäureester eines Alkohol, der fluor- und chloralphatische Radikale enthält.
Die US 4 401 780 beschreibt die Behandlung von Textilien mit einer fluorchemischen Zusammensetzung, die ein Gemisch enthält aus:
(a) einem wasserunlöslichen, fluoraliphatischen Radikal und einem aliphatischen chlorhaltigen Ester;
(b) einem wasserunlöslichen, fluoraliphatisches Radikal enthaltenden Polymeren; und
(c) einer wasserunlöslichen, fluoraliphatisches Radikal enthaltenden Verbindung, ausgewählt aus Carbonylamino- und Iminverbindungen.
Die Br. 1 241 505 beschreibt tertiäre Aminsalze von Fluorcarbamaten, die als ölabweisende Mittel zur Behandlung von Stoffen geeignet sind.
Die deutsche Patentschrift 1 794 356 und die EPO-Anmeldung o103752 beschreiben beide verschiedene Fluorcarbamate mit Antischmutzeigenschaften.

Hintergrund und Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung beschreibt neue Fluorverbindungen, die bei Anwendungen auf Fasern und Stoffen dauerhafte Appreturen mit Antischmutzeigenschaften bereitstellen.
Fluorcarbamate aus Mono- und Diisocyananten sind bereits früher in verschiedenen Literaturzitaten beschrieben worden, wie in den oben aufgeführten Zitaten über die Verbesserung der Öl- und Wasserbeständigkeit von textilen Oberflächen. Jedoch geht während der Bearbeitung, wie beispielsweise beim Waschen und Trocknen, ein größerer Teil dieser Verbindungen in die Atmosphäre und das Behandlungsmedium verloren, was zu einer Umweltverschmutzung und zu Betriebsproblemen führt. Diese Probleme können durch Verwendung von Reaktionsprodukten von Fluoralkoholen mit Biureten aliphatischer oder cycloaliphatischer Isocyanate gelöst werden, die nichtflüchtige und recht beständige Textilappreturen ergeben.
Tris(isocyanatoalkan)-biurete, die erfindungsgemäß verwendet werden, und ihr Herstellungsverfahren werden in den US 3 124 605 und 3 201 372 beschrieben. Es wird angenommen, daß die einzigartige Biuretstruktur mit dem Fasersubstrat starke Wasserstoffbindungen liefert.
Eine weitere Verbesserung der Dauerhaftigkeit wurde durch die Einarbeitung einer Modifizierungsgruppe (R' oder R'' unten) von Fluoralkoholen und Tris(isocyanatoalkan)-biureten in das Reaktionsprodukt erreicht. Eine Modifizierungsgruppe kann eine aromatische, aliphatische, alicyclische Verbindung oder ein Gemisch aus Verbindungen mit einem oder mehreren Zerevitinov*-aktiven Wasserstoffatomen sein, wie irgendein fluorfreier monomerer Alkohol oder irgendein substituiertes oder unsubstituiertes fluorhaltiges oder fluorfreies Diol, Triol, Tetrol, Polyol, Amin, Diamin, Triamin, Tetramin, Polyamin, Hydroxyamin, Aminothiol, Thiol, Dithiol, Trithiol, Tetrathiol, Polythiol, Hydroxythiol, Carboxythiol, Monocarbonsäure, Dicarbonsäure, Tricarbonsäure, Aminocarbonsäure etc.
Die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen verleihen eine starke Öl-/ Wasserabweisung und gute Schmutzbeständigkeit, wenn sie auf Nylon- oder Polyesterfaser oder -stoff aufgebracht werden. Ähnliche Verbesserungen können erreicht werden, wenn sie auf andere synthetische oder natürliche Fasern oder ihre Gemische aufgebracht werden.
Die hier beschriebenen Verbindungen können auf die Substrate rein oder in einer Mischung mit anderen textilen Appreturen oder Fluorappreturen, Verarbeitungshilfen, Gleitmitteln, Antifleckmitteln etc. aufgebracht werden, entweder aus organischen Lösungen oder wäßrigen Dispersionen durch irgendeines der herkömmlichen Verfahren, wie Sprühen, Eintauchen, Aufklotzen, Aufschäumen etc. Die Verbindungen können weiterhin mit anderen Mitteln vermischt werden, die die Eigenschaften Öl-/ Wasserabweisung und Schmutzfreisetzung aufweisen und können auf Fasern oder Stoffe aufgebracht werden.

Ausführliche Beschreibung

Die neuen Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind Oligomere der Formel:
[Rf-(A)mB-O]p-Z-[X-R']q
*Die Zerevitinov Bestimmung ist die Umsetzung einer organischen Verbindung, die aktive Wasserstoffatome enthält, z. B. -OH, -COOH, -NH, etc., mit Methylmagnesiumhalogenid, um Methan zu ergeben, welches gesammelt und volumetrisch bestimmt wird.
worin
worin R einen aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen, der gegebenenfalls mit Alkyl- oder Alkoxysubstitueten substituiert st, insbesondere einen Alkyl- oder Cycloalkylrest und am meisten bevorzugt -(CH&sub2;)&sub6; darstellt;
Rf ein voll fluorierter, gradkettiger oder verzweigter aliphatischer Rest ist, der von Sauerstoffatomen unterbrochen sein kann. Vorzugsweise enthält Rf mindestens 3 und nicht mehr als 20 Kohlenstoffatome;
A ein zweiwertiges Radikal ist, ausgewählt aus -SO&sub2;NR&sub3;-, -CONR&sub3;-, worin R&sub3; H oder ein C&sub1;&submin;&sub6;-Alkylradikal darstellt;
B ein zweitwertiges, lineares Kohlenwasserstoffradikal CnH2n- ist, das an den Enden mit
versehen sein kann, worin n eine Zahl von 0 bis 12 ist, z eine Zahl 1 bis 50 darstellt und R&sub4; H oder Niedrigalkyl bedeutet;
X für O, S oder NR&sub5; steht, worin R&sub5; H oder Niedrigalkyl darstellt;
R' ein einwertiges, fluorfreies Kohlenwasserstoffradikal bedeutet, ausgewählt aus aliphatischen Radikalen mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen, alicyclischen aromatischen oder heterocyclischen Kohlenwasserstoffradikalen, die mit einem oder mehreren der folgenden Reste substituiert sind:
-Cl, -Br, OR&sub6;, -Si(OR&sub6;)&sub3;, -N(R&sub6;)&sub3; oder vicinalem -OH/-Cl, -Br, worin R&sub6; Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet;
m null oder 1 bedeutet;
q (3-p), d. h. entweder 2 oder 1 ist; und
p 1 oder 2 bedeutet.
Bevorzugt hinsichtlich der leichten Herstellung und ihrer Eigenschaften sind die Verbindungen der folgenden Formel:
[Rf-(A)mB-O]p-Z-[X-R']q worin
Rf ein voll fluoriertes, geradkettiges oder verzweigtes aliphatisches Radikal mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt, das durch Sauerstoffatome unterbrochen werden kann, mehr bevorzugt -CnF2n+1 bedeutet, worin n eine Zahl von 3 bis 14 ist;
A ein zweiwertiges Radikal darstellt, ausgewählt aus -SO&sub2;NR&sub3;-, -CONR&sub3;-, worin R&sub3; H oder ein C&sub1;&submin;&sub6;-Alkylradikal bedeutet, A vorzugsweise -SO&sub2;NCH&sub3;- oder -SO&sub2;NC&sub2;H&sub5;- ist;
B für ein zweiwertiges lineares Kohlenstoffradikal CnH2n steht, das an den Enden mit
versehen sein kann, worin n eine Zahl von 0 bis 12 ist, z eine Zahl von 1 bis 50 darstellt und R4 H oder Niedrigalkyl bedeutet, B vorzugsweise CnH2n darstellt, worin n eine Zahl von 2 bis 6 ist;
X für O, S oder NR&sub5; steht, worin R&sub5; H oder Niedrigalkyl, vorzugsweise O oder NH bedeutet;
R' ein einwertiges fluorfreies aliphatisches, alicyclisches, aromatisches oder heterocyclisches Kohlenwasserstoffradikal darstellt, das mit einem oder mehreren der folgenden Reste substituiert ist:
-Cl, -Br, - OR&sub6;, -CO&sub2;R6, -Si(OR&sub6;)&sub3;, -N(R&sub6;)&sub3; oder vicinalem -OH/Cl, -Br, worin R&sub6; Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise ein aliphatisches Radikal, darstellt.
m null oder 1, vorzugsweise 0, bedeutet; p 1 oder 2 ist; und
Q (3-p), d. h. entweder 1 oder 2, bedeutet.
Die hier beschriebenen modifizierten Fluorcarbonyliminobiurete können durch Umsetzung eines Fluoralkohols mit einem stöchiometrischen Überschuß eines Tris(carbonylimino)-biuret bei 50-90ºC in Gegenwart eines Katalysators, wie Dibutylzinndilaurat, hergestellt werden. Die Menge des verwendeten Katalysators hängt von der Ansatzgröße an, beträgt aber im allgemeinen nur einige Tropfen, z. B. 0,02 bis 0,04 Teile pro Mol der Reaktionspartner. Die Umsetzung kann in Gegenwart eines trockenen Lösungsmittels, wie Methylisobutylketon, glatt durchgeführt werden. Nach 2 bis 5 Stunden ist die Umsetzung gewöhnlich beendet. Zu diesem Zeitpunkt wird das freie Isocyanat (NCO) durch das Di-n-butylamin-Titrationsverfahren bestimmt. Auf der Grundlage dieser Bestimmung wird die passende Menge Modifizierer zugegeben, um das restliche Isocyanat umzusetzen, gewöhnlich als Lösung in einem organischen Lösungsmittel wie Methylisobutylketon. Um eine vollständige Umsetzung zu gewährleisten, wird das Gemisch für weitere 8 bis 16 Stunden erhitzt und dann mit einem organischen Lösungsmittel, wie Methylisobutylketon, auf eine 50 bis 70 gew.- %ige Lösung verdünnt.
Die Lösung des modifizierten Fluorcarbonyliminobiuret kann in Wasser in herkömmlicher Weise unter Verwendung eines oberflächenaktiven Mittels dispergiert werden, das anionisch, kationisch oder nicht-ionisch sein kann, oder es kann eine Mischung aus oberflächenaktiven Mitteln verwendet werden.
Repräsentative fluoraliphatische Alkohole, die bei der Umsetzung mit Tris(isocyanatoalkan)-biureten verwendet werden können, sind:
Cn'F2n'+1 + (CH&sub2;)m'OH
worin n' eine Zahl von 3 bis 14 und m' eine Zähl von 1 bis 12 bedeutet;
(CF&sub3;)&sub2;CFO(CF&sub2;CF&sub2;)p'CH&sub2;CH&sub2;OH worin p' eine Zahl von 1 bis 5 bedeutet;
Cn'F2n'+1CON(R&sub3;)(CH&sub2;)m'OH worin R&sub3; H oder Niedrigalkyl bedeutet, N' eine Zahl 3 bis 14 ist, m' eine Zahl von 1 bis 12 darstellt;
Cn'F2n+1SO&sub2;N(R&sub3;)(CH&sub2;)m'OH worin R&sub3;, n' und m' die oben gegebene Bedeutung besitzen;
worin R&sub3;, n', m' die oben gegebene Bedeutung besitzen und R&sub4; für H oder Niedrigalkyl steht, r' eine Zahl von 1 bis 5 ist.
Einige der repräsentativen Modifizierungsmittel R', die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Fluorcarbonyliminobiurete verwendet werden können, sind folgende:
worin w eine Zahl von 1 bis 4 bedeutet

Beispiele

Vergleichsbeispiel 1

2 mol eines Gemisches aus Fluoralkoholen der Formel F-(CF&sub2;-CF&sub2;)n'-CH&sub2;CH&sub2;OH, worin n' vorwiegend 5,4 und 3 bedeutet, werden in ein Reaktionsgefäß gegeben und unter Stickstoffatmosphäre auf 50-60ºC erhitzt. Eine 75 gew.- %ige Lösung von 1 mol Toluoldiisocyanat in Methylisobutylketon wird zu dem Fluoralkohol gegeben. Das erhaltene Reaktionsgemisch wird gerührt und auf etwa 45ºC abkühlen gelassen, worauf eine katalytische Menge Dibutylzinndilaurat (0,02-0,04 g) zugegeben wird. Es tritt eine Wärmeentwicklung auf. Nach der Wärmeentwicklung wird 10 das Reaktionsgemisch bei 85ºC vier Stunden lang gerührt, worauf es auf 67 Gew.- Feststoffe verdünnt und abkühlen gelassen wird.

Vergleichsbeispiel 2

3 mol des in obigem Beispiel verwendeten Fluoralkohol werden in ein Reaktionsgefäß gegeben und unter Stickstoffatmosphäre auf 60-70ºC erhitzt. Eine 75 gew.- %ige Lösung aus 1 mol 1,3,5-Tris(6-isocyanatohexyl)-biuret in Methylisobutylketon wird zu dem Fluoralkohol gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wird gerührt und auf etwa 50ºC abkühlen gelassen. Hierauf wird eine katalytische Menge Dibutylzinndilaurat hinzugegeben. Es tritt eine Wärmeentwicklung auf. Nachdem die Wärmeentwicklung nachläßt, wird das Reaktionsgemisch bei 85ºC vier Stunden lang gerührt. Dann wird es auf 67 Gew.-% Feststoffe verdünnt und abkühlen gelassen.

Beispiel 1

2 mol eines Gemisches aus Fluoralkoholen der Formel F(CF&sub2;CF&sub2;)n'CH&sub2;CH&sub2;OH, worin n' vorwiegend 5,4 und 3 bedeutet, werden in ein Reaktionsgefäß gegeben und unter Stickstoffatmosphäre auf 60-70 ºC erhitzt. Eine 75 gew.-%ige Lösung aus 2 mol 1,3,5-Tris(6-isocyanatohexyl)-biruet der Strukturformel
in Methylisobutylketon wird zu dem Fluoralkohol gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wird gerührt und auf etwa 50ºC abkühlen gelassen. Hierauf wird eine katalytische Menge Dibutylzinndilaurat hinzugegeben. Es tritt eine Wärmeentwicklung auf. Nach der Wärmeentwicklung wird das Reaktionsgemisch bei 85ºC dreieinhalb Stunden lang gerührt, worauf 1/2 mol Butandiol-l ,4 hinzugegeben wird. Das Reaktionsgemisch wird bei 85ºC erwärmt und weitere 12 Stunden gerührt, worauf es auf 67 Gew. - % Feststoffe verdünnt wird und abkühlen gelassen wird.

Beispiel 2

2 mol des in Beispiel 1 verwendeten Fluoralkohol werden in ein Reaktionsgefäß gegeben und unter Stickstoffatmosphäre auf 60-70ºC erhitzt. Es wird eine 75 gew.-%ige Lösung aus 1 mol 1 ,3,5-Tris(6-isocyanatohexyl)-biuret in Methylisobutylketon zu dem Fluoralkohol gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wird gerührt und auf etwa 50 ºC abkühlen gelassen. Hierauf wird eine katalytische Menge Dibutylzinndilaurat zugegeben. Es tritt eine Wärmeentwicklung auf. Nachdem die Wärmeentwicklung nachgelassen hat, wird das Reaktionsgemisch weitere vier Stunden bei 80ºC gerührt. Es wird 1/3 mol Trimethylolpropan C&sub2;H&sub5;C(CH&sub2;OH)&sub3; zugeben. Das Reaktionsgemisch wird bei 85ºC erhitzt und weitere 12 Stunden lang gerührt, worauf es mit Methylisobutylketon auf 67 Gew.-% Feststoffe verdünnt wird und abkühlen gelassen wird.

Beispiel 3

2 mol Fluoralkohol aus Beispiel 1 werden in ein Reaktionsgefäß gegeben und unter Stickstoffatmosphäre auf 60-70ºC erhitzt. Eine 75 gew.-%ige Lösung aus 1 mol 1,3,5-Tris(6-isocyanatohexyl)-biuret in Methylisobutylketon wird zu dem Fluoralkohol gegeben. Das Reaktionsgemisch wird gerührt und auf etwa 50ºC abkühlen gelassen. Hierauf wird eine katalytische Menge Dibutylzinndilaurat hinzuzugegeben. Es tritt eine Wärmeentwicklung auf. Nachdem die Wärmeentwicklung nachgelassen hat, wird das Reaktionsgemisch weitere vier Stunden bei 85ºC gerührt. Es wird 1/2 mol Trimethylaminsalz von Dimethylolpropansäure
zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird bei 85ºC erhitzt und weitere 12 Stunden gerührt, worauf es mit Methylisobutylketon auf 67 Gew. - % Feststoffe verdünnt wird und abkühlen gelassen wird.

Beispiel 4

2 mol des in Beispiel 1 verwendeten Fluoralkohol werden in ein Reaktionsgefäß gegeben und unter Stickstoffatmosphäre auf 60-70ºC erhitzt. Es wird eine 75 gew.-%ige Lösung aus 1 mol 1,3,5-Tris(6-isocyanatohexyl)-biuret in Methylisobutylketon zu dem Fluoralkohol gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wird gerührt und auf etwa 50 ºC abkühlen gelassen. Hierauf wird eine katalytische Menge Dibutylzinndilaurat zugegeben. Es tritt eine Wärmeentwicklung auf. Nachdem die Wärmeentwicklung nachgelassen hat, wird das Reaktionsgemisch weitere dreieinhalb Stunden bei 85ºC gerührt. Es wird ein 1/2 mol N-Methyldiethanolamin zugeben. Das Reaktionsgemisch wird bei 85ºC weitere 12 Stunden erhitzt, worauf 1/2 mol Essigsäure hinzugegeben wird. Es wird dann mit Methylisobutylketon auf 67 Gew. - % Feststoffe verdünnt und abkühlen gelassen.

Beispiel 5

2 mol des in Beispiel 1 verwendeten Fluoralkohol werden in ein Reaktionsgefäß gegeben und unter Stickstoffatmosphäre auf 60-70ºC erhitzt. Eine 75 gew.- %ige Lösung aus 1 mol 1 ,3,5-Tris(6-isocyanatohexyl)-biuret in Methylisobutylketon wird zu dem Fluoralkohol gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wird gerührt und auf etwa 50 ºC abkühlen gelassen, worauf eine katalytische Menge Dibutylzinndilaurat hinzuzugegeben wird. Es tritt eine Wärmeentwicklung auf. Nachdem die Wärmeentwicklung nachgelassen hat, wird das Reaktionsgemisch weitere vier Stunden bei 85ºC gerührt. Es wird 1/2 mol Polyoxyalkylendiamin, wie beispielsweise
hinzugegeben, worin y 18 bedeutet. Das Reaktionsgemisch wird bei 85&sup0;C erwärmt und weitere 12 Stunden gerührt, worauf es auf 67 Gew. - % Feststoffe verdünnt wird und abkühlen gelassen wird.

Beispiel 6

2 1/2 mol des in Beispiel 1 verwendeten Fluoralkohol werden in ein Reaktionsgefäß gegeben und unter Stickstoffatmosphäre auf 60-70ºC erhitzt. Eine 75 gew.- %ige Lösung aus 1 mol 1,3,5-Tris(6-isocyanatohexyl)-biuret in Methylisobutylketon wird zu dem Fluoralkohol gegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch wird gerührt und auf etwa 50 ºC abkühlen gelassen. Hierauf wird eine katalytische Menge Dibutylzinndilaurat zugegeben. Es tritt eine Wärmeentwicklung auf. Nachdem die Wärmeentwicklung nachgelassen hat, wird das Reaktionsgemisch weitere vier Stunden bei 85 ºC gerührt. Es wird 1/2 mol 3-Chlor-1,2-propandiol hinzugegeben. Das Reaktionsgemisch wird bei 85ºC erhitzt und weitere 12 Stunden gerührt, worauf es mit Methylisobutylketon auf 67 Gew.- % Feststoffe verdünnt wird und abkühlen gelassen wird. Das Produkt ist ein Gemisch, das die unten aufgezeigte idealisierte Struktur haben kann:

Beispiel 7

2 mol des in Beispiel 1 verwendeten Fluoralkohol werden in ein Reaktionsgefäß gegeben und unter Stickstoffatmosphäre auf 60-70ºC erhitzt. Eine 75 gew. - %ige Lösung aus 1 mol 1,3,5-Tris(6-isocyanatohexyl)-biuret in Methylisobutylketon wird zu dem Fluoralkohol gegeben. Das resultierende Gemisch wird gerührt und auf etwa 50ºC abkühlen gelassen. Hierauf wird eine katalytische Menge Dibutylzinndilaurat zugegeben. Es tritt eine Wärmeentwicklung auf. Nachdem die Wärmeentwicklung nachgelassen hat, wird das Reaktionsgemisch weitere vier Stunden bei 85 ºC gerührt. Es wird 1 mol 1-Aminopropyltriethoxysilan H&sub2;N(CH&sub2;)&sub3;Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub3; hinzugegeben. Das Reaktionsgemisch wird bei 85ºC erhitzt und weitere 12 Stunden gerührt, worauf es mit Methylisobutylketon auf 67 Gew.-% Feststoffe verdünnt wird und abkühlen gelassen wird.
Die Stabilität und Beständigkeit der erfindungsgemäßen Fluorverbindungen werden in Tabelle 1 erläutert. Auf einen Nylon-66-Stickstoff wurde eine wäßrige, anionische Dispersion der Fluorverbindungen aufgeklotzt, so daß sich ein Uberzug von etwa 1 Gew.-% Fluor ergab, bezogen auf das Gewicht des trockenen Stoffes. Die an der Luft getrockneten Proben wurden auf die Öl- und Wasserabweisung getestet, wie unten beschrieben. Ein Teil der luftgetrockneten Proben wurde zwei Minuten lang in einem Luftzirkulationsofen bei 200ºC getempert und wiederum auf die Öl-/Wasserabweisung getestet. Die oben getemperten Proben wurden dann fünf Standard-Haushaltswaschcyclen unterzogen und erneut getestet. Die Haushaltswäschen wurden in einer "Kenmore"- Waschmaschine bei 40ºC durchgeführt, wobei 28 g "Tide"-Waschmittel pro Waschladung verwendet wurden, worauf sich ein 30minütiger Trockenvorgang in einem automatischen Trockner bei mittlerer Einstellung anschloß.

Oiland-Wasserabweisungstests (übernommen von Testverfahren AATCC 118)

Ein Stück Stoff, das mit einer Lösung oder wäßrigen Dispersionen der erfindungsgemäßen Polymere behandelt worden ist, wird für ein Minimum von zwei Stunden bei 23 ± 2ºC und 65 + 10% relativer Feuchtigkeit konditioniert. Die Abweisungskraft der Teppichproben sollte auf der Seite des Garns, nicht an den Spitzen der Flore, gemessen werden. Ausgehend von der Testflüssigkeit mit der niedrigsten Zahl (Abweisungsbewertung 1) wird ein Tropfen (etwa 5 mm Durchmesser oder 0,05 ml Volumen) jeweils auf drei Stellen aufgetragen, die mindestens 5 mm voneinander entfernt sind. Die Tropfen werden zehn Minuten lang für den Wasserabweisungstest, 30 Sekunden lang für den Ölabweisungstest, beobachtet. Wenn am Ende dieser Zeiträume zwei der drei Tropfen noch eine kugelige bis halbkugelige Form aufweisen, ohne daß auf die Tropfen ein Dochtwirkung ausgeübt wird, werden drei Tropfen der mit der nächsthöheren Zahl bezeichneten Testlösung auf nebeneinander liegende Stellen aufgegeben und wiederum während bestimmter Zeiträume beobachten. Das Verfahren wird fortgesetzt bis eine der Testflüssigkeiten mit zwei der drei Tropfen nicht mehr in der Lage ist, kügelig oder halbkügelig zu verbleiben oder, wenn eine Benetzung oder Dochtwirkung auftritt. Die Bewertung der Öl- und die Wasserabweisung des Garns, Stoffes oder Teppichs entspricht jeweils der höchsten Zahl der Testflüssigkeit, für die in der festgelegten Zeit zwei von drei Tropfen kügelig oder halbkugelig, ohne Dochtwirkung bleiben. Standardwassertestflüssigkeiten

Trockener Schmutztest

Behandelte und unbehandelte Teppiche werden gleichzeitig auf dem Boden einem Fußgängerverkehr von 10 000 Fußspuren ausgesetzt. Dann werden sie vom Boden entfernt und mit dem Staubsauger gereinigt. Dann wird eine Bewertungsskala aufgestellt, um den Grad des zurückgehaltenen Schmutzes auf dem behandelten Teppich anzuzeigen, wobei der unbehandelte Teppich als Grundlage für den Vergleich verwendet wird.

Nasser Schmutztest

Ein Aufschlämmung von Schmutz und Wasser wird hergestellt. Eine Schuhsohle wird in die Aufschlämmung getaucht und dann in derselben Weise auf jeweils die zu testenden behandelten und unbehandelten Teppiche gepreßt. Es schließt sich eine Lufttrocknung und Reinigung mit dem Staubsauger an. Eine Bewertungsskala wird genau wie bei trockenem Schmutz (oben) aufgestellt. Skala der sichtbaren Bewertung
Bewertung Aussehen im Vergleich zur Kontrolle
1 W schlechter
0 Kontrolle
1 etwas besser
2 besser
3 viel besser
4 deutlich besser
5 am besten-völlig unbeschmutzt Standardöltest für Flüssigkeiten
Ölabweisungsbewertungszahl Zusammensetzung
1 "Nujol"*
2 65/35 "Nujol"/n-Hexadecan, bezogen auf das Volumen bei 21ºC
3 n-Hexadecan
4 n-Tetradecan
5 n-Dodecan
6 n-Decan
*"Nujol" ist das Warenzeichen von Plough, Inc., für ein Mineralöl, das eine Saybolt Viskosität von 360/390 bei 38ºC und ein spezifisches Gewicht von 0,880/0,900 bei 15ºC aufweist. Tabelle I luftgetrocknet Öl/Wasser 2 min bei 200ºC 5 Haushaltswäschen Vergleichsbeispiel Beispiel * selbstdispergierend - nicht oberflächenaktiv
Die Schmutzfreisetzungsleistung von mehreren der oben an Hand von Bespielen erläuterten Fluorverbindungen wird getestet und mit einem unbehandelten Stoff sowie drei bekannten Schmutzweisungsmitteln verglichen. Die Schmutzabweisungsmittel werden durch Aufklotzen auf den Teppich aufgetragen, wobei die Kaschierwalzen so eingestellt sind, daß nach dem Trocknen 0,075 Gew.-% Kohlenstoff-gebundenes Fluor auf dem Teppich verbleibt. Der verwendete Teppich ist ein gelber Standardteppich von 30 oz./sq. yard (1,07 Kg/m²). Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 aufgeführt. Tabelle II Schmutzabweisungsmittel Ölabweisungstest Wasserabweisungstest trockener Schmutztest nasser Schmutztest Beispiel Käuflich erhältliche Verbindung A Kontrolle (unbehandelter Stoff)

Claims

1. Fluorcarbonyliminobiuret der Formel:

[Rf-(A)m-B-O]p-Z-[X-R']q, worin Z ein Tris(carbonylimono)-biuret-Radikal der allgemeinen Formel

ist, worin R ein aliphatischer oder cycloaliphatischer Rest mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt, der gegebenenfalls mit Alkyl- oder Alkoxysubstituenten substituiert ist;

Rf für ein vollständig fluoriertes, geradkettiges oder verzweigtes aliphatisches Radikal mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, die durch Sauerstoffatome unterbrochen sein können;

A ein zweiwertiges Radikal bestehend aus -SO&sub2;NR&sub3;-, -CONR&sub3; bedeutet, worin R&sub3; für H oder Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht;

B ein zweiwertiges lineares Kohlenwasserstoffradikal -CnH2n- ist, das am Ende mit

abgeschlossen sein kann, worin n eine Zahl von O bis 12 ist, z eine Zahl von 1 bis 50 bedeutet und R&sub4; für H oder Niedrigalkyl steht;

x O, S oder NRW darstellt, wobei R&sub5; H oder Niedrigalkyl bedeutet; R' ein einwertiges Fluor-freies Kohlenwasserstoffradikal ist, ausgewählt aus aliphatischen Radikalen mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen,alicyclischen, aromatischen und/oder heterocyclischen Radikalen, wobei das genannte Kohlenwasserstoffradikal mit einem oder mehreren der folgenden Substituenten substituiert ist:

Cl, Br, -OR&sub6; -CO&sub2;R&sub6; -Si(OR&sub6;)&sub3;,

oder vicinalem -OH/-Cl, Br, worin R&sub6; Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet; m Null oder 1 ist; q (3-q), d. h. entweder 2 oder 1 bedeutet; und

p für 1 oder 2 steht.

2. Fluorcarbonyliminobiuret der Formel: [Rf-(A)mB-O]p Z-[X-R']q, worin

A ein zweiwertiges Radikal bestehend aus -SO&sub2;NR&sub3;-, -CONR&sub3;- bedeutet,

B ein zweiwertiges lineares Kohlenwasserstoffabgeschlossen sein kann, worin n eine Zahl von 0 bis 12 ist, z eine Zahl von 1 bis 50 bedeutet und R&sub4; für H oder Niedrigalkyl steht;

X O, S oder NR&sub5; darstellt, wobei R&sub5; H oder Niedrigalkyl bedeutet; R' ein einwertiges Fluor-freies Kohlenwasserstoffradikal mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, und mit einem oder mehreren der folgenden Substituenten substituiert ist:

Cl, Br, -OR&sub6; -CO&sub2;R&sub6;&sub1; -Si(OR&sub6;)&sub3;,

oder vicinalem -OH/-Cl, Br, worin

R&sub6; Alkyl mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet; m 0 oder 1 ist;

p 1 oder 2 bedeutet; und

q für (3-p) steht.

3. Fluorcarbonyliminobiuret nach Anspruch 2, worin

Rf CnF2n+1 bedeutet, worin n eine Zahl von 3 bis 14 ist;

A -SO&sub2;NCH&sub3;- oder -SO&sub2;NC&sub2;H&sub5;- bedeutet;

B für -CnH2n- steht, worin n eine Zahl von 2 bis 6 ist; und

X O oder NH darstellt.

4. Fluorcarbonyliminobiuret nach Anspruch 3, worin in Null bedeutet, p 2 und q 1 ist.

5. Fluorcarbonyliminobiuret nach Anspruch 4, worin R'

bedeutet und X Sauerstoff darstellt.

6. Fluorcarbonyliminobiuret nach Anspruch 4, worin

und x Sauerstoff ist.

7. Fluorcarbonyliminobiuret nach Anspruch 4, worin R' -(CH&sub2;)&sub3;-Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub3; bedeutet und X NH ist.

8. Fluorcarbonyliminobiuret nach Anspruch 1, worin R'

und x Sauerstoff ist.

9. Fluorcarbonyliminobiuret enthaltend ein Gemisch aus

worin n 3, 4, 5 oder Gemische davon bedeutet.

10. verfahren zur Herstellung eines Fluorcarbonyliminobiuret, das einen Fluoralkohol der Formel:- Rf-(A)m-B-OH

enthält, worin

Rf für ein vollständig fluoriertes, geradkettiges oder verzweigtes aliphatisches Radikal mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, die durch Sauerstoffatome unterbrochen sein können, mehr bevorzugt für CnF2n+1 steht, worin n eine Zahl von 3 bis 14 bedeutet;

A ein zweiwertiges Radikal, ausgewählt aus -SO&sub2;NR&sub3;-CONR&sub3;-, bedeutet,

worin R&sub3; H oder ein C&sub1;&submin;&sub6;-Alkylradikal ist, A vorzugsweise für -SO&sub2;NCH&sub3;-&sub1; -CONC&sub2;H&sub5;- steht;

B ein zweiwertiges lineares Kohlenwasserstoffradikal -CnH2n- ist, das am Ende mit abgeschlossen sein kann, worin n eine Zahl von 0 bis 12 ist, z eine Zahl von 1 bis 50 bedeutet und R&sub4; für H oder Niedrigalkyl steht; B vorzugsweise CnH2n ist, worin n eine Zahl von 2 bis 6 ist und m Null oder 1 bedeutet, mit einem stöchiometrischen Überschuß eines Tris(isocyanatoalkan)-biuret bei einer Temperatur von 50 bis 900 c in Gegenwart eines Katalysators, worin die Alkankette 4 bis 20 Kohlenstoffatome enthält und dann das Produkt mit einem Modifizierer in einer ausreichenden Menge umgesetzt wird, worin der Modifizierer eine aliphatische Verbindung ist, die eine aliphatische Kette aufweist, die bis zu 6 Kohlenstoffatome und zerevitinov-aktiven Wasserstoff enthält, wobei der genannte Modifizierer mit -Cl, -Br, -OR&sub6;, -CO&sub2;R&sub6;, - Si(OR&sub6;)&sub3;&sub1; N(R&sub6;)&sub3; oder -OH substituiert ist, worin R&sub6; eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlentstoffatomen darstellt, wobei das resultierende modifizierte Biuret im Vergleich zu unmodifiziertem Biuret eine verbesserte Haltbarkeit gegenüber Auswaschen aufweist, wenn es als schmutzabweisendes Mittel auf ein Textilstoff aufgebracht wird.

11. synthetische oder natürliche Faser oder Textilstoff, das/die mit dem Fluorcarbonyliminobiuret nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Verleihung von Öl-/Wasser- Abstoßungskraft und Schmutzfestigkeit behandelt worden ist.

12. Nylon oder Polyesterfaser oder Textilstoff, die mit einem Fluorcarbonyliminobiuret nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Verleihung von öl-/wasser-Abstoßungskraft und Schmutzfestigkeit behandelt worden ist.

13. Nylon oder Polyesterfaser oder Textilstoff, die mit einer Mischung aus Fluorchemikalien nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und weiterem Textil-Appreturmittel zur Verleihung von Öl-/wasser-Abstoßungskraft und Schmutzfestigkeit behandelt worden ist.