DE1418521B2 - - Google Patents
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- D21H17/12—Organo-metallic compounds
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F11/00—Compounds containing elements of Groups 6 or 16 of the Periodic Table
- C07F11/005—Compounds containing elements of Groups 6 or 16 of the Periodic Table compounds without a metal-carbon linkage
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C14—SKINS; HIDES; PELTS; LEATHER
- C14C—CHEMICAL TREATMENT OF HIDES, SKINS OR LEATHER, e.g. TANNING, IMPREGNATING, FINISHING; APPARATUS THEREFOR; COMPOSITIONS FOR TANNING
- C14C11/00—Surface finishing of leather
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- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M13/322—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
- D06M13/402—Amides imides, sulfamic acids
- D06M13/438—Sulfonamides ; Sulfamic acids
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung chlorhaltiger Chromkoordinationskomplexe von Perfluormonocarbonsäuren
zum Überziehen hydrophiler Oberflächen, um diese gleichzeitig oleophob und hydrophob
zu machen. Die Verwendung ähnlich gebauter Verbindungen, um hydrophile Oberflächen wasserabweisend
zu machen, ist aus der USA.-Patentschrift 2 273 040 bekannt, wobei jedoch keine Ölabweisungseigenschaften
erzielt werden. Bei der Verwendung ähnlicher Produkte gemäß der USA.-Patentschrift 2 693 458
oder der deutschen Patentschrift 1 024 501 stellt sich der Nachteil ein, daß die dortigen Komplexe sich praktisch
nur in fluorhaltigen Lösungsmitteln oder in Isopropanol lösen. Abgesehen von den Nachteilen, daß
diese Lösungsmittel bei der Verwendung zuriickgewonnen werden müssen, da sie teuer und umständlich zugänglich
sind, ist für viele Zwecke eine derartige Anwendung ungeeignet. Beispielsweise ist bei der Papierherstellung
die Anwendung von fluorhaltigen Lösungsmitteln oder Isopropanol in wesentlichen Mengen
nicht möglich, da hierbei umständliche Rückgewinnungsvorrichtungen
oder Gesundheitsschädigungen oder bei Isopropanol Brandgefahr in Kauf genommen werden muß. Darüber hinaus ist die Beständigkeit der
Bäder, die die bekannten Produkte enthalten, gegenüber Bädern, die die im vorliegenden Fall verwendeten
Produkte enthalten, weit schlechter. Gleiches trifft auch für die Produkte gemäß der USA.-Patentschrift
2 662 835 oder der deutschen Patentschrift 958 831 zu. Beispielsweise beträgt die Badtemperatur bei der Papierbehandlung
normalerweise mindestens 37 0C, da das heiße Papier in das Bad von heißen Trocknungsrollen eintritt. Bei schneller Arbeit oder an heißen
Tagen kann diese Temperatur bis zu etwa 6O0C ansteigen.
Unter derartigen Bedingungen wurde festgestellt, daß die Wirksamkeit der Behandlungslösung
gemäß der USA.-Patentschrift 2 662 835 bei einem Industriestandardversuch bereits nach Alterung während
2 Tagen bei 2O0C auf 0% abfiel, während die Bäder, die die neuen Komplexe, wie sie gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, enthielten, praktisch unverändert blieben. Unter normalen Betriebsbedingungen
(37 bis 6O0C) können die Behandlungsbäder
gemäß der USA.-Patentschrift 2 226 835 nur während einiger Stunden benutzt werden, während die im vorliegenden
Fall eingesetzten Bäder ihre Wirksamkeit mindestens während eines Tages oder darüber beibehalten.
Weiterhin zeigen, wie nachfolgend ausführlich beschrieben wird, die mit dem im vorliegenden
Fall verwendeten Material behandelten Produkte eine weit geringere Öldurchlässigkeit als dies bei den Produkten
nach der USA.-Patentschrift 2 662 835 der Fall ist.
Das überraschend überlegene Verhalten der im vorliegenden Fall eingesetzten Produkte hinsichtlich verbesserter
Stabilität und verbesserter Wirksamkeit sogar bei niedrigeren Konzentrationen muß im Hinblick
auf den Stand der Technik als völlig überraschend bezeichnet werden. Man hätte vielmehr erwarten sollen,
daß die Fluorkohlenstoffsäuren gemäß der USA.-Patentschrift 2 662 835, die starke Säuren sind, deshalb
auch Chromkomplexe ergeben, die weniger leicht und weniger vollständig hydrolysieren als die aus den im
vorliegenden Fall zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Komplexe verwendeten weit schwächeren
Säuren.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung grüngefärbter, wasserlöslicher chlorhaltiger Chromkoordi
nationskomplexe von Perfluoralkansulfonamidalkylenmonocarbonsäuren der Formel
R/SO2N(R')RCOOH,
wobei R/ eine Perfluoralkylgruppe mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, R eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen
und R' ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten,
wobei diese Komplexe ein Molverhältnis von Chrom zu Säure von etwa 2:1 bis 20:1 haben, zur sowohl hydrophob-
als auch oleophobmachenden Oberflächenbehandlung von hydrophilen Stoffen.
Die erfindungsgemäß verwendeten neuen Chromkoordinationskomplexe können nach an sich bekannten
Verfahren hergestellt werden. Die zur Herstellung dieser Chromkomplexe verwendeten Fluorkohlenstoffcarbonsäuren
haben die allgemeine Formel:
-R'
R/SO2N:
R —C —OH
worin R/ eine gesättigte Perfluoralkylgruppe mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen ist (die den Perfluorkohlenstoff»schwanz«
liefert), R eine Alkylenbrückengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und R' ein Wasserstoffatom
oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen (Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Amyl oder
Hexyl) darstellen.
Diese Fluorkohlenstoffsäuren können als N-substituierte Derivate von Aminosäuren vom Monoaminomonocarbonsäuretyp
(H2N — R — COOH) angesehen werden, in denen das eine an Stickstoff gebundene
Wasserstoffatom durch eine Perfluoralkansulfonylgruppe (R/SO2 —) ersetzt ist und das andere
Wasserstoffatom durch eine kurzkettige Alkylgruppe ersetzt sein kann.
Die gegenwärtig bevorzugte Säure ist N-Äthvl-N-perfluoroctansulfonylglycin
mit der Formel:
C8F17SO2N(C2H5)CH2COOH.
Diese Verbindung wird so benannt, weil sie als ein Derivat von Glycin H2NCH2COOH angesehen werden
kann. Sie hat einen Perfluorkohlenstoff»schwanz« vom Perfluoralkyltyp, der 8 vollständige fluorierte Kohlenstoffatome
enthält.
Die erfindungsgemäß verwendeten Chromkomplexe dieser Perfluoralkansulfonamidoalkylenmonocarbonsäuren
können z. B. leicht durch Umsetzen von Chromylchlorid (CrO2Cl2) mit der Säure in einem
wasserfreien Lösungsmittel und in Gegenwart eines Reduktionsmittels hergestellt werden, wodurch das
Chrom zum dreiwertigen Zustand reduziert wird. Ein weiter Bereich von Molverhältnissen kann verwendet
werden, um brauchbare Komplexe zum Leimen von Papier u. dgl. zu erhalten, die sowohl wasser- als auch
ölabweisend sind, wobei dieser Bereich zwischen 2 und 20 Mol Chromylchlorid je Mol Säure liegt, so daß
Chromkomplexe gebildet werden, die ein Molverhältnis von Chrom zu Säure von etwa 2 :1 bis 20 : 1 haben.
Alkohole sind die bevorzugten Reduktionsmittel und können ferner als Lösungsmittel für das Reaktionsgemisch und für das Produkt dienen. Isopropanol ist
der bevorzugte Alkohol. Das Chromylchlorid wird bevorzugt mit einem flüchtigen inerten Lösungsmittel,
wie Tetrachlorkohlenstoff, verdünnt, um übermäßige Reaktionstemperaturen leichter zu vermeiden. Die alkoholische
Lösung des Produkts kann verdünnt wer-
den, um eine konzentrierte Lösung des Chromkomplexes von standardisierter Konzentration zu erzeugen,
die zum Transport zu dem Verwendungsort geeignet ist, z. B. eine 30%ige Lösung. Diese kann zur Verwendung
mit Wasser verdünnt werden, um eine verdünnte Behandlungslösung von gewünschter Konzentration,
z. B. von 0,01 bis 10%. herzustellen.
Die erfindungsgemäß verwendeten Komplexe sind grüngefärbte, feste Stoffe, und die Lösungen sind grün
gefärbt. Die Komplexe sind leicht löslich in Aceton und in Alkoholen. Sie sind mäßig und vollständig löslich
in Wasser, jedoch erfordern konzentrierte Lösungen die Verwendung eines organischen Lösungsmittels
oder eines Gemisches von wasserlöslichem, organischem Lösungsmittel mit Wasser. Obwohl die Lösung
des Produktes in einem Ofen eingedampft werden kann, um den Komplex in fester Form zu gewinnen,
ist es gewöhnlich am üblichsten, die Verbraucher mit einer konzentrierten alkoholischen Lösung des Komplexes,
wie oben angegeben, zu beliefern, welche bevorzugt eine Lösung des Komplexes in Isopropanol ist.
Diese Chromkomplexe können erfindungsgemäß zur Oberflächenbehandlung von hydrophilen Stoffen,
z. B. von Papier, Cellulosefilmen, Holz, Leder, Textilfasern, Garnen und Geweben, steinartigen Stoffen,
Glas und keramischen Produkten und Metallen, verwendet werden. Wenn der Komplex — oder eine konzentrierte
Lösung in einem organischen Lösungsmittel — in Wasser gelöst wird und die wäßrige Lösung
auf den Stoff aufgetragen und getrocknet wird, wird der Komplex hydrolysiert, wobei Chloratome
durch Hydroxylgruppen ersetzt werden. Ein Neutralisationsmittel (z. B. Harnstoff) ist bevorzugt in der Lösung
enthalten, um die entwickelte HCl zu neutralisieren. Die entstehenden hydrophilen elektronegativen
polaren Gruppen bewirken eine starke Bindung an die Oberfläche des hydrophilen Substrats und sind befähigt,
Umsetzungen einzugehen, die zur Polymerisation des hydrolysierten Komplexes führen. Der Vorgang
kann durch Erhitzen des behandelten Materials, z. B. 2 Minuten auf 1210C, beschleunigt werden. Dies führt
zur Bildung eines fest gebundenen, polymeren Überzugs, der aus dem hydrolysierten und polymerisierten
Komplex gebildet wird, der völlig unlöslich und sowohl hydrophob als auch oleophob ist. Die Molekularstruktur
ist so orientiert, daß die Perfluorkohlenstoff- »schwänze« eine fluorkohlenstoffartige äußere Oberfläche
bilden, die sowohl Wasser als auch Öle und Fette abstößt. Außerordentlich dünne Überzüge sind
bereits wirksam.
Die Behandlung von Papier kann z. B. so ausgeführt
werden, daß das behandelte Papier einen unmerklichen Leimüberzug hat, der die Biegsamkeit, die Festigkeit,
das Aussehen und die Farbe nicht nennenswert beeinflußt. Poröses Papier kann so behandelt werden, daß
die Porosität nicht nennenswert abnimmt, wobei die einzelnen Fasern überzogen werden und das behandelte
Papier wasser- und ölabstoßend ist wegen der hydrophoben und oleophoben Natur der Faseroberflächen,
obgleich der Durchtritt von Luft ermöglicht wird. Wassertropfen und Öltropfen, die sich auf dem geleimten
Papier niedergeschlagen haben, bleiben zurück oder laufen ab und verteilen sich nicht und benetzen
nicht die Oberfläche.
Dies ermöglicht die Herstellung von sehr festem, wasserbeständigem Papier, das zum Einwickeln öliger
oder schmieriger Gegenstände oder Stoffe oder als Auskleidung für Behälter für ölige oder schmierige
Stoffe verwendet werden kann. Papiere, die sowohl wasserabweisend als auch fettabweisend sind, haben
viele Verwendungsmöglichkeiten. Für manche Zwecke ist es vorteilhaft, poröse Papiere verwenden zu können,
die »atmen« können und doch gegen Eindringen von Wasser, Ölen und Schmieren beständig sind.
Die hier beschriebenen Chromkomplexe können in Verbindung mit anderen Appreturstoffen, wie Ton
und Stärke, verwendet werden. Bei den Perfluoralkansulfonamidoalkylenmonocarbonsäuren,
die bei der Herstellung der Chromkomplexe dieser Erfindung verwendet werden, hat das vollständige Säuremolekül eine
Perfiuorkohlenstoff»schwanz«-gruppe (R/—) an dem einen Ende und eine Carbonsäure»kopf«-gruppe
(— COOH) an dem anderen Ende, die durch eine dazwischenliegende Sulfonamidoalkylen »körper«-gruppe
.(— SO2 — N(RZ)R. —) miteinander verbunden sind.
Der stabile und inerte Perfiuorkohlenstoff»schwanz« ist nicht polar und sowohl hydrophob als auch oleophob.
Es ist von ausschlaggebender Bedeutung, daß dieser »Schwanz« eine endständige Kette von mindestens
4 perfluorierten Kohlenstoffatomen bildet (die bevorzugte Anzahl ist 6 bis 10), um Chromkomplexe
mit den gewünschten Eigenschaften zu bilden.
Die Perfluorkohlenstoffstruktur kann ein Sauerstoffatom enthalten, das zwei perfluorierte Kohlenstoffatome
verbindet, oder ein Stickstoffatom, das drei perfluorierte Kohlenstoffatome miteinander verbindet, da
diese Bindungen sehr stabil sind und die inerte und stabile Fluorkohlenstoffeigenschaft der Struktur nicht
beeinträchtigen.
Das folgende Verfahren kann zur Herstellung einer Säure, die zur Herstellung bevorzugt verwendeter
Chromkomplexe verwendet wird, nämlich N-Äthyl-N-perfiuoroctansulfonamidoglycin,
verwendet werden. Die Vorrichtung ist ein umkleideter Kessel aus rostfreiem Stahl mit 28201 Fassungsvermögen, der mit
einem Rührer, Vorrichtungen zum Erhitzen und Kühlen und einem Destillieraufsatz versehen ist.
Der Kessel wird mit 290 kg Diisopropyläther beschickt, der auf 180C abgekühlt ist; dann werden
48,9 kg Äthylamin zugegeben. Dann werden 181 kg C8F17SO2F (Perfluoroctansulfonylfluorid) mit solcher
Geschwindigkeit zugegeben, daß die Temperatur bei 24 0C gehalten wird, wozu ungefähr 2 Stunden erforderlich
sind. Das Gemisch wird 3 Stunden bei 24° C und 2 Stunden bei 40,50C gerührt. Nach dem Abkühlen
wird das Gemisch mit 181 kg 9%iger Salzsäurelösung gewaschen und die entstehenden wäßrigen und
nichtwäßrigen Phasen unter Bildung von zwei Schichten absitzen gelassen. Die untere (wäßrige) Schicht
wird abgenommen. Das verbleibende Produkt wird nochmals mit 181 kg einer wäßrigen Lösung von 4,5%
Salzsäure und 4%iger Eisen-(II)-sulfatlösung gewasehen und die wäßrige Phase wieder entfernt. Dann
werden 131 g Morpholin zu der Phase des Produkts gegeben und der Äther durch Destillieren bis zu einer
Gefäßtemperatur von 820C bei einem Druck von 150 mm entfernt. Dieses Verfahren liefert das N-Äthylsulfonamidoderivat
der Ausgangsverbindung.
Das Produkt wird abgekühlt und mit 555 kg Aceton versetzt. Das Gemisch wird gründlich gerührt und mit
einer Aufschlämmung von 14,3 kg Natriumhydroxyd, 4,5 kg Natriumcarbonat und 26,5 kg Wasser versetzt.
Das Reaktionsgemische wird 30 Minuten unter Rühren am Rückfluß erhitzt und abgekühlt. Dann werden
4,98 kg Natriumiodid und 84,2 kg Äthylchloracetat zugesetzt, und das Gemisch wird 8 Stunden lang am
5 6
Rückfluß erhitzt und gerührt. Das Gemisch wird fil- in 10 ecm Isopropanol wurde langsam eine Lösung von
triert, um ausgefallenes Natriumchlorid und Natrium- 1,6 g Chromylchlorid in 4 ecm Tetrachlorkohlenstoff
carbonat zu entfernen, das Filtrat wird wieder in den gegeben. Nachdem die Umsetzung beendet war, wurde
Kessel gefüllt und das Aceton durch Destillieren bis zu der Tetrachlorkohlenstoff abdestilliert und die ent-
einer Kesseltemperatur von 82° C bei einem Druck von 5 standene Lösung mit Isopropanol auf 50 ecm verdünnt.
150 mm abdestilliert. Dieses Verfahren liefert den Die erhaltene, grüngefärbte Lösung enthielt den ge-
Äthylester des gewünschten Säureproduktes. Eine Lö- wünschten Chromkomplex.
sung von 50,7 kg Natriumhydroxyd in 698 kg Wasser C. Eine Lösung von 3,0 g
wird zu dem Material in dem Kessel gegeben und das
Gemisch 30 Minuten bei einer Temperatur von 820C io
gerührt, wobei das Natriumsalz der Säure erhalten C8F17So2NHCH2CH2COOH
Dann werden 122 kg konzentrierte Schwefelsäure in 22,8 g Isopropanol wurde tropfenweise zu einer Lömit
solcher Geschwindigkeit in den Kessel gegeben, sung von 2,45 g Chromylchlorid in 4,77 g Tetrachlordaß
die Temperatur bei 82°C gehalten wird, und die 15 kohlenstoff gegeben, so daß die Zusatzgeschwindigkeit
angesäuerte Aufschlämmung wird langsam abgekühlt. das Gemisch am Rückfluß hielt. Dann wurden 15,3 g
Die Aufschlämmung wird aus dem Kessel entfernt und (16,7 ecm) flüchtige Bestandteile durch Destillieren
auf einer Filterpresse filtriert. Der feuchte Kuchen ent- entfernt und 0,5 g Wasser zugesetzt. Die entstehende
hält die gewünschte Säure in roher Form, wobei die grüngefärbte Lösung enthielt den gewünschten Chrom-Gesamtausbeute
an roher Säure in der Gegend von 20 komplex.
90 % liegt. D. Eine Lösung von 8,0 g N-Perfluorpentansulfonyl-
90 % liegt. D. Eine Lösung von 8,0 g N-Perfluorpentansulfonyl-
Das folgende Reinigungsverfahren kann verwendet glycin:
Der feuchte Säurekuchen (75 % Festsubstanz) in der C5F11SO2NHCH2COOH
Menge von 6,70 Gewichtsteilen wird in einer Lösung, 25
Menge von 6,70 Gewichtsteilen wird in einer Lösung, 25
die aus 0,75 Teilen Eisessig und 5,05 Teilen Wasser be- · in 75 g Isopropanol wurde tropfenweise zu einer Lösteht,
aufgeschlämmt. Das Gemisch wird gerührt und sung von 19,15 g Chromylchlorid in 17,9 g Tetrachlorauf
eine Temperatur von 79,5°C erhitzt und dann ohne kohlenstoff gegeben, wobei die Zugabegeschwindigkeit
Rühren abkühlen gelassen. Der entstehende Brei wird das Gemisch am Rückfluß hielt. Dann wurden 56,6 g
auf einer Zentrifuge filtriert. Der Filterkuchen wird im 30 flüchtige Bestandteile durch Destillieren entfernt und
Ofen bei einer Temperatur von 82°C getrocknet under- 0,8 g Wasser zugesetzt. Die entstehende, grüngefärbte
gibt 3,88 Teile gereinigter Säure in trockener, fester Lösung enthielt den gewünschten Chromkomplex.
Form, die zur Herstellung von Chromkomplexen ge- Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der eignet ist. vorliegenden Erfindung.
Form, die zur Herstellung von Chromkomplexen ge- Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der eignet ist. vorliegenden Erfindung.
Im folgenden ist die Herstellung von erfindungs- 35
gemäß verwendbaren Chromkomplexen beschrieben. Beispiel 1
A. Es wurde gereinigtes N-Äthyl-N-perfluoroctan-
sulfonylglycin verwendet, das in der oben beschriebe- Eine 30%ige Lösung des nach A erhaltenen Komnen
Weise hergestellt worden war. plexes wurde als Konzentrat aufbewahrt und zur Her-Es
wurde ein Gemisch aus 1,62 kg der Säure und 40 stellung wäßriger Behandlungslösungen verwendet.
9,78 kg Isopropanol hergestellt, das auf 54,5°C er- Für eine l%ige Behandlungslösung wurden 3,5 Gewärmt
und warm filtriert wurde zur Entfernung von wichtsteile der konzentrierten Lösung verwendet und
alkoholunlöslicher Substanz. Das Filtrat wurde in mit genügend Wasser bei 21 bis 26,70C vermischt, so
einen 22-1-Pyrexglaskolben gefüllt und mit Isopropanol daß insgesamt 100 Gewichtsteile Behandlungslösung
versetzt, wodurch insgesamt 13,3 kg Lösung gebildet 45 entstehen. Zur Herstellung einer Papierbehandlungswurden.
Der Kolben war mit einem Rückflußkühler lösung mit einer Konzentration von 0,5% Chromkomversehen,
der als Destillieraufsatz diente, und das Ge- plex werden 1,75 Teile Konzentrat mit 98,25 Teilen
misch wurde gerührt, während eine Lösung aus 2,47 kg Wasser verdünnt, um 100 Teile Behandlungslösung zu
Tetrachlorkohlenstoff und 1,22 kg Chromylchlorid erhalten. Bevorzugt werden 2 Teile Harnstoff als Neulangsam unter die Oberfläche der Flüssigkeit gegeben so tralisationsmittel für je 1 Teil Chromkomplex zuwurde.
Die Zusatzgeschwindigkeit wurde so bemessen, gesetzt; es werden also für die soeben erwähnte
daß die Temperatur des Reaktionsgemisches bei 43,4° C 0,5%ige Lösung 1 Teil Harnstoff auf 100 Teile Begehalten
wurde. Dann wurde das Gemisch zwecks handlungslösung zugesetzt. Der Harnstoff (oder ein
Entfernung von insgesamt 8,6 kg Destillat der Destilla- gleichwertiger Stoff) dient zum Neutralisieren der
tion unterworfen, wodurch praktisch der Tetrachlor- 55 Salzsäure, die sich bei der Hydrolyse des Komplexes
kohlenstoff und die flüchtigen organischen Nebenpro- bildet. Im allgemeinen sind zum Behandeln von Papier
dukte abgetrennt wurden. Das Gemisch wurde ab- u.dgl. Behandlungslösungen von 0,01 bis lO°/o
gekühlt und mit 118 g Wasser und 725 g Isopropanol Chromkomplexgehalt geeignet, wobei die günstigste
versetzt, um eine 30%'ge Lösung des Chromkomplexes Konzentration von der Art des Materials, der Art des
in Isopropanol herzustellen. Der kleine Mengenanteil 60 Auftragens und dem gewünschten Grad der Wasseran
Wasser wurde zugesetzt, weil gefunden wurde, daß und Ölabstoßung abhängt.
es eine erwünschte Stabilisierungswirkung ausübt, die Das Papier kann im Rahmen des Herstellungsvor-
ein Ausfallen von fester Substanz bei langem Stehen gangs in der Papiermühle behandelt werden. So kann
verhindert. z. B. bei der Herstellung von Kraftpapier die Chrom-
B. Zu einer Lösung von 1,5 g N-Perfluoroctansulfon- 65 komplexbehandlungslösung an der Leimpresse auf das
ylglycin mit der Formel Papier aufgetragen werden, wobei sie aus einem Reservebehälter
durch zwei Sprühröhren gepumpt wird, so daß das Papier von beiden Seiten gesättigt wird, ehe es
C8F17SO2NHCH2COOH
zwischen ein Paar Quetschwalzen gelangt, und die überschüssige Lösung von den Quetschwalzen zu dem
Reservebehälter zurückgeführt wird. Bei Probeläufen wurden Maschinengeschwindigkeiten von 48,7 bis
265 m je Minute angewendet. Der eingedrungene Chromkomplex wird während des Durchgangs durch
die Papierherstellungsmaschine, wo er erwärmt wird, hydrolysiert und polymerisiert.
Das Molverhältnis von Chrom zu Säure beträgt 3: 1 in diesem Beispiel. Es wurde gefunden, daß be- ίο
trächtlich höhere Molverhältnisse zur Herstellung der hier behandelten Art von Chromkomplexen verwendet
werden können, um eine wirksame Behandlung des Papiers zu erreichen, nämlich Verhältnisse von 5:1 bis
15 :1 oder sogar noch höhere. Dies hat den bedeutenden Vorteil, daß dadurch die Kosten beträchtlich herabgesetzt
werden, da die Fluorkohlenstoffsäure die kostspieligste der verwendeten Substanzen ist.
20 Beispiel2
Der nach B erhaltene Chromkomplex und der nach Beispiel 1 der USA.-Patentschrift 2 662 835 erhaltene
Chromkomplex wurden zur Behandlung von Karton, nämlich dem Deckkarton eines dreischichtigen Wellkartons,
verwendet. Gleich große Stücke des Deckkartons wurden mit verschiedenen Konzentrationen der
beiden Komplexe unter sonst gleichen Bedingungen behandelt und dann einem Versuch hinsichtlich der Öldurchdringung
unterworfen, bei dem eine Probe von 5 g Sand in die Mitte des behandelten Kartons gebracht
wurde und mit Schweineöl, das einen Farbstoff enthielt, gesättigt wurde. Die Beständigkeit gegenüber
diesem Öl wird im folgenden als der Zeitpunkt angegeben, bei dem es möglich war das gefärbte Öl von der
Unterseite des horizontal angebrachten Kartons zu beobachten.
| Komplex | Konzen tration der Lösung |
Ölbeständigkeit, Durchschnitt |
| Gemäß USA.-Pa | 0,5 | 3 bis 4 Wochen |
| tentschrift | 0,4 | 20 Tage |
| 2 662 835 | 0,3 | 6 Tage |
| 0,2 | 3 Stunden | |
| 0,1 | 0 Stunden | |
| Erfindungsgemäß | 0,5 | mehr als 6 Wochen |
| 0,4 | 4 bis 5 Wochen | |
| 0,3 | 20 Tage | |
| 0,2 | 14Stunden | |
| 0,1 | 1 Stunde |
Es ergibt sich aus den vorstehenden Werten eine ganz wesentlich verbesserte Beständigkeit gegenüber
dem Durchdringen durch Öle bei Papieren, die erfindungsgemäß mit den neuen Chromkomplexen behandelt
sind.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung grüngefärbter, wasserlöslicher chlorhaltiger Chromkoordinationskomplexe von Perfluoralkansulfonamidalkylenmonocarbonsäuren der FormelR/SO2N(R')RCOOH,wobei R/ eine Perfluoralkylgruppe mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, R eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und R' ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, wobei diese Komplexe ein Molverhältnis von Chrom zu Säure von etwa 2:1 bis 20:1 haben, zur sowohl hydrophob- als auch oleophobmachendenOberflächenbehandlungvonhydrophilen Stoffen.009 544/408
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US556039A US2934450A (en) | 1955-12-29 | 1955-12-29 | Chromium complexes of fluorocarbon acids and articles coated therewith |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1418521A1 DE1418521A1 (de) | 1969-11-27 |
| DE1418521B2 true DE1418521B2 (de) | 1970-10-29 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19561418521 Pending DE1418521A1 (de) | 1955-12-29 | 1956-12-28 | Zum UEberziehen hydrophiler Oberflaechen geeignete chlorhaltige Chromkoordinationskomplexe von Perfluormonocarbonsaeuren |
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| Country | Link |
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| GB (1) | GB857334A (de) |
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