DE1594962A1 - Verfahren zur Herstellung nicht entflammbarer gebundener Faservliese - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung nicht entflammbarer gebundener Faservliese Gebundene Faservliese haben ein breites Anwendungsgebiet gefunden und dienen z. B. als Einlagestoffe in Kleidungsstücken, Polstermaterial, technische Filter, Fußbodenbeläge. Für manche Verwendungszwecke wird u.a. auch Nichtentflammbarkeit gefordert, die die Be- handlung der Vliese mit flammschützenden Mitteln notwendig macht. Die Flammschutzmittel können bei dieser Behandlung entweder auf das bereits mit Binder verfestigte oder auf das ungebundene Vlies in Kombination mit Bindemitteln gebracht werden. Letztgenannte Arbeitsweise hat den Vorteil, daß durch den Binder eine Fixierung der flammschützenden Mitte _' an den Fasern erreicht wird, was sich auf die Wasch- und Chemischreinigungsbeständigkeit des Flammschutzeffektes günstig auswirkt. Außerdem bietet sie den Vorteil, daß Vliesbindung und Flammschutzausrüstung in einem Arbeitsgang vorgenommen werden können. Bei Verwendung der als Vliesbinder üblicherweise gebrauchten Dispersionen von Polymerisaten in Wasser, wie z.B. Polyacrylsäureester, bereitet die gemeinsame Anwendung von Polymerisaten mit Flammschutz-.mitteln Schwierigkeiten, da letztgenannte Produkte die Beschaffenheit der Dispersionen durch Teilchenvergrößerung und Ausfällung ungünstig beeinflussen, was eine gleichmäßige Verteilung von Binder und Flammschutzmittel im Vlies erschwert oder sogar unmöglich macht. Bei Polymerisaten können diese Schwierigkeiten dadurch ausgeschlossen werden, daß man sie in organischen Lösungsmitteln gelöst anwendet. Jedoch ist diese Arbeitsweise umständlich, kostspielig und weist außerdem noch andere Mängel, wie z.B. Gefährdung durch Lösungsmitteldämpfe, auf. Deshalb wird Wasser als Lösungs- bzw. Dispersionsmittel bevorzugt. In der DAS 1 222 785 ist ein Verfahren zur Plammschutzausrüstung von Fasermaterial vor der Formgebung beschrieben. Das Fasermaterial, wie z.8. Sulfitzellstoff, wird hierbei in aufgeschlagenem Zustand mit flammschützenden Mitteln und anionischen Harzleimen behandelt. Die Fixierung auf der Faser erfolgt durch Zusatz von Salzen mehrwertiger Metalle. Abschließend wird die Verformung zu blattförmigen Gebilden vorgenommen. Zur Flammschutzausrüstung von bereits vorgeformten, textilen Flä-chengebilden, wie z.B. Faservliesen, ist das in der DAS 1 222 785 beschriebene Verfahren, .das eine starke mechanische Durchmischung der Reaktionsteilnehmer erfordert, nicht geeignet. Für das Unentflammbarmachen von Faservliesen sind nur Verfahren anwendbar, die keine unerwünschte Deformation oder gar Auflösung des lockeren Verbandes zur Folge haben. Auch muß infolge des voluminösen Aufbaus derartiger Gebilde mit sehr viel höher konzentrierten Imprägnierungsflotten gearbeitet werden und zwar sowohl in bezug auf den Binder als auch auf das Flammschutzmittel. Die Anwendung von Imprägnierflotten mit hohem Gehalt an Binde- und Flammschutzmittel ließ aber befürchten, daß bei der Imprägnierung durch Filterwirkung eine gleichmäßige Durchdringung des Faservlieses nicht zu erreichen ist. Es wurde nun gefunden, daß man Faservliese gleichzeitig in einem Arbeitsgang sowohl binden als auch flammfestmachen und eine gleichmäßige Ablagerung von Binder und Flammschutzmittel im Vlies erzielen kann, wenn man die ungebundenen Vliese mit einer Mischung imprägniert, die aus einem wasserlöslichen Bindemittel und einem mit seiner wässrigen Lösung nicht reagierenden Flammschutzmittel besteht, das seinerseits ein Gemisch aus einer Chlor und/oder Brom enthaltenden höhermolekularen aliphatischen Verbindung mit einer Verdunstungszeit von über 1000 (D'Ans Lax, Taschenbuch für Chemiker u. Physiker 1949, S. 1394) oder einer Chlor und/oder Brom enthaltenden makromolekularen Verbindung und einem Metall der Gruppen IV a, IV b und V b des periodischen Systems oder Verbindungen dieser Metalle, insbesondere den Oxyden, darstellt, das so imprägnierte Vlies durch Erhitzen trocknet und fixiert. Diese Faservliese können aus vollsynthetischen, natürlichen und halbsynthetischen Fasern sowie Gemischen aus diesen Faserarten aufgebaut sein. Bindemittel, die sich für das erfindungsgemäße Verfahren eignen, sind z. B. wasserlösliche Alkyd/Aminoplast-Kombinationen, insbesondere solche, wie sie im Patent ........(Anmeldung C 38 175 IVc/Bk) beschrieben sind, oder auch vernetzbare wasserlösliche Polymerisats. Als Flammschutzmittel der oben definierten Art kommen vor allem Kombinationen aus einem Metall oder eine Metallverbindung, wie sie vorstehend genannt sind, z. B. Antimontrioxyd, mit Chlor und/oder Brom enthaltenden aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, Carbonylverbindungen, Aminen, Carbonsäuren und ihren Salzen, Carbonsäureestern, Carbonsäureamiden, Carbonsäurenitrilen, Äthern, soweit sie die oben erwähnte Verdunstungszeit nicht unterschreiten, in Betracht. Es können auch Chlor und/oder Brom enthaltende Polymerisate oder Polykondensate, z.B. Polyvinylidenchlorid, Chlorkautschuk, entsprechend halogenierte Polyäthylene, Polybutadien und Polyester verwendet werden. Die für das vorliegende Verfahren brauchbaren Flammschutzmittel (bzw. ihre Komponenten) können in fester, flüssiger oder gelöster Form vorliegen. Sind sie nicht oder nicht genügend löslich, so müssen sie durch Mahlen unter Verwendung eines geeigneten Dispergiermittels in eine Dispersion von hohem Dispersionsgrad übergeführt werden, um eine gleichmäßige Verteilung im Vlies zu erreichen. Die anzuwendenden Mengen an flaanmschützenden Substanzen richten sich nach den Erfordernissen des Gebrauches und sind auch von der Art des Vlieses abhängig. Wird ein hoher Flammschutz verlangt, so ist es erforderlich, verhältnismäßig große Mengen an flammhemmender Substanz einzuarbeiten, was nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne Schwierigkeiten möglich ist. Vorzugsweise wendet man 0,3-10% Antimon und 2-20% Halogen (Chlor oder Brom) berechnet auf ausgerüstetes Vlies an. Wirrfaservliese, die im gebundenen Zustand ein hohes Volumen aufweisen sollen, lassen sich sogar durch foulardmäßige Tränkung in einem Arbeitsgang verfestigen und nichtentflammbar machen, ohne daß die voluminöse Struktur zerstört wird. Diese so behandelten Vliese weisen eine gute Bauschelastizität auf. Außer der erwähnten Foulardimprägnierung zur Tränkung des nicht gebundenen Vlieses mit der Kombination aus Binde- und Flammschutzmittel, können auch andere Methoden, wie z. B. das Besprühen, angewendet werden. Die Erfindung soll anhand von folgenden Beispiel näher erläutert werden: Beispiel 1 44 Gewichtsteile Antimontrioxyd und 61 Gewichtsteile Polyvinylidenchloridpulver werden mit 62,5 Gewichtsteilen einer 50%igen wässrigen Lösung einer Alkyd/Melaminharzkombination (Produkt A) und 5 Teilen eines Emulgators (erhalten durch Umsetzung von Ölsäure mit Äthylenoxyd) 16 Stunden lang in einer Kugelmühle vermahlen. Man erhält eine lagerbeständige Paste.
• 100 Gewichtsteile dieser Paste werden mit 115 Gewichtsteilen Produkt A verrührt und dann mit 120 Gewichtsteilen Wasser und 4 Gewichtsteilen einer 50%igen wässrigen Lösung von Triäthylaminhydrochlorid verdünnt.
• Mit dieser Mischung wird ein Faservlies aus Polyesterfasern foulardmäßig imprägniert, wobei die Flottenaufnahme 190;6 beträgt, bezogen auf das Gewicht des lufttrockenen Vlieses. Das getränkte Vlies wird bei 100°C getrocknet und während 5 Minuten bei 150°C nacherhitzt. Man erhält auf diese Weise ein voluminöses, bauschelastisches, gebundenes Vlies von guter Flammfestigkeit und Beständigkeit gegen Wäschen und organische Lösungsmittel.
• Produkt A wird wie folgt hergestellt:

  490 Gewichtsteile Pentaerythrit werden mit

  727 " ölsäure

  10 " einer 1%igen Lösung von Kupfernaphthenat in Toluol

  396 " Propylenglykol 1,2

  1420 " Phthalsäureanhydrid und

  30 " Xylol unter azeotroper Wasserabseheidung erhitzt,

  bis die Säurezahl des Gemisches 60-65 beträgt. Hierbei werden etwa 180 Gewichtsteile Wasser abgeschieden. Die Lösung wird dann vom größten Teil des Xylols befreit und mit Isopropanol auf eine Konzentration von 64% eingestellt. Dann werden 1000 g eines in bekannter Weise hergestellten Hexamethylolmelamin-methyläthers mit einem'Verätherungsgrad von 80-90% eingerührt. Die Lösung wird nun mit etwa 100g Triäthylamin auf einen pH-Wert von 7,5-8,5 eingestellt und mit Wasser auf einen Festkörpergehalt von 50% verdünnt. Beispiel 2 150 Gewichtsteile eines Additionsproduktes von Brom an Ricinensäure, mit einem Bromgehalt von 50%, werden mit etwa 15 Gewichtsteilen Triäthylamin neutralgestellt und zusammen mit 132 Gewichtsteilen Antimontrioxyd über Nacht in einer Kugelmühle vermahlen. Es entsteht eine lagerstabile Paste. 100 Gewichtsteile dieser Paste werden in 250 Gewichtsteilen der in Beispiel 1 beschriebenen 50%igen wässrigen Lösung einer Alkyd/Melaminharz-Kombination (Produkt A) eingerührt, und die Suspension mit 210 Gewichtsteilen Wasser und 5 Gewichtsteilen einer 50%igen wässrigen Lösung von Triäthylaminhydrochlorid verdünnt. Mit dieser Mischung wird ein Nadelvlies, hergestellt durch Aufnadeln eines Polyamidfaservlieses auf ein Jutegewebe, auf einem Foulard imprägniert, wobei die Flottenaufnahme 100% beträgt, bezogen auf das Gewicht des lufttrockenen Materials. Das Vlies wird bei 100°C getrocknet und bei 160°C während 5 Minuten nacherhitzt. Das auf diese Weise gebundene Nadelvlies besitzt gute elastische Eigenschaften, zeigt keine Verschleierung der Farbe und zeichnet sich durch Flammfestigkeit aus. Beispiel 3 100 Gewichtsteile der in Beispiel 2 beschriebenen Paste werden mit 250 Gewichtsteilen einer 50%igen wässrigen Lösung einer Acrylat/ Melaminharz-Kombination (Produkt B) vermischt, und die Suspension mit 210 Gewichtsteilen Wasser und 5 Gewichtsteilen einer 50%igen wässrigen Lösung von Triäthylaminhydrochlorid verdünnt. Mit dieser Flotte wird ein Faservlies aus 80% Polyesterfasern und 20;6 Zellwolle mit Hilfe eines Foulards getränkt, wobei die Flottenaufnahme 250% beträgt, bezogen auf das Gewicht des lufttrockenen Vlieses. Das getränkte Vlies wird bei 100°C getrocknet und während 5 Minuten bei 150°C nacherhitzt. Es wird ein bausahelastisches, nicht entflammbares, gebundenes Vlies erhalten, das gegen Wäschen und organische Lösungsmittel beständig ist.
• Produkt B (= Acrylat-Melaminharzkombination) wird wie folgt hergestellt:

  8 Gewichtsteile Acrylsäure

  12 't Acrylsäure-B-hydroxyäthylester

  42 " Acrylsäurebutylester

  38 " Methacrylsäuremethylester werden in Gegenwart von

  2 " Benzoylperoxyd

  1 " tert. Butylhydroperoxyd und

  0,5 " Dodecylmereaptan in 70%iger Isopropylalkohol-

  lösung in bekannter Weise copolymerisiert. Das

  Produkt wird dann mit-

  0 " eines Pentamethylolmelamin-methyläthers, mit

  einem Verätherungsgrad von 90% vermischt, mit ca.

  20 " Triäthylamin in das Salz übergeführt und mit

  Wasser auf einen Festkörpergehalt von 50% ein-

  gestellt.

Claims (1)

1. P a t e n t ans p r u c h Verfahren zur Herstellung nicht entflammbarer gebundener Faservliese, dadurch gekennzeichnet, daß man die ungebundenen Vliese mit einer Mischung imprägniert, die aus einem wasserlöslichen Bindemittel und einem mit seiner wässrigen Lösung nicht reagierenden Flammschutzmittel besteht, das seinerseits ein Gemisch aus einer Chlor und/oder Brom enthaltenden höhenmolekularen aliphatischen Verbindung mit einerVerdunstungszeit von über 1000 oder einer Chlor und/oder Brom enthaltenden makromolekularen Verbindung und einem Metall der Gruppen IV a, IV b und V b des periodischen Systems oder Verbindungen dieser Metalle, insbesondere den Oxyden, darstellt, das so imprägnierte Vlies durch Erhitzen trocknet und fixiert.