DE1933444A1 - Phosphorhaltige Umsetzungsprodukte,Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung - Google Patents

Phosphorhaltige Umsetzungsprodukte,Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung

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DE1933444A1 DE19691933444 DE1933444A DE1933444A1 DE 1933444 A1 DE1933444 A1 DE 1933444A1 DE 19691933444 DE19691933444 DE 19691933444 DE 1933444 A DE1933444 A DE 1933444A DE 1933444 A1 DE1933444 A1 DE 1933444A1
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    • C07F9/40Esters thereof
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Description

CIBA AKTIENGESELLSCHAFT, BASEL (SCHWEIZ)
Case 65IO/E
Deutschland
Phosphorhaltige Umsetzungsprodukte, Verfahren zu deren 'Herstellung und ihre Verwendung.
Gegenstand der Erfindung sind phosphorhaltige Umsetzungsprodukte aus a) einem Kondensationsprodukt aus
909886/1680 ·
a') einem durch mindestens 2 primäre Aminogruppen substituierten I,3i5-Triazin und
b1) mindestens einer Verbindung der Formel Rn-O 0
(D Λ
Rj_—0 CH2-CH2-CO-NH2
worin R, und R' je einen Alkyl-, Alkenyl- oder Halogenalkylresi: mit höchstens -4 Kohlenstoffatomen bedeuten und wobei die HpN- Gruppen einer der Komponenten a') oder b') methyloliert und gegebenenfalls veräthert sind, mit
b) Formaldehyd oder einem Formaldehyd abgebenden Mittel und
c) gegebenenfalls einem Alkanol mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen.
Zweckmässig ist das phosphorhaltige Umsetzungsprodukt aus 1 Mol-der Komponente a1), 4 bis 6 Mol der Komponente b'), 3 bis 4 Mol der Komponente b) und 0 bis 4 Mol der Komponente c) aufgebaut.
Als .1,3*5-Triazine kommen z.B. Ammelin, Acetoguanamin, Formoguanamin, Benzoguanamin oder insbesondere das Melamin in Betracht.
Die Reste R, und R-^ in der Formel (1) können voneinander verschieden oder vorzugsweise gleich sein. Es is't auch möglich, dass die Umsetzungsprodukte Reste von mehr als einer Verbindung der Formel (l) enthalten. Das heisst, die phosphorhaltigen Umsetzungsprodukte können z.B. Reste der
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Formeln
(2)
R.
R' ■1
\ λ P
κ \
CH2-CH2-CO—N
und
(3)
R,—O 0 3 \ //
CH2-CH2-CG—N^
gleichzeitig enthalten, wobei' R, und R' ,bzw. R, und R2, vorzugsweise einander gleich sind und R-, und R1, die gleiche Bedeutung wie R1 und R ' haben.
Bevorzugte phosphorhaltige Umsetzungsprodukte entsprechen der Formel
\ » κ R1-O 0
\ κ N-C C-N P
N κ N^ / \ κ \
Ι R1-O OH2
I
σ
OH,
N N I
σο
- j
-CH0-N-
Γ-η] .
worin R, Alkyl-, Alkenyl- oder Halogenalkylgruppen mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen, X eine Alkylgruppe mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen, m, η und ρ je eine ganze positive Zahl, wobei m einen Wert von 4 bis 6, η einen Wert von 3 oder 4 und ρ einen solchen von höchstens n+1 haben, bedeuten.
Besonders geeignete phosphorhaltige Umsetzungsprodukte enthalten-Phosphonopropionsäureamidreste der Formel
(5)
> -O CH^ -ι
Rn-O CH„ -CHn -CO -N -CHn-
2 CH2
2 ·
worin R„ einen Aethyl- oder Methylrest darstellt. Der Rest R in der Formel (4) kann aber z.B. auch einen n-Propyl-, Isopropyl-j, Allyl- oder Chloralkylrest, wie ein 2-Chloräthyl- oder 2,3-Dichlorpropylrest darstellen.
In der Formel (4) kann X z.B. eine η-Butyl-,
n-Propyl-j Isopropyl-, Aethyl- oder insbesondere eine Methyl;-gruppe darstellen. Hervorzuheben sind aber phosphorhaltige Umsetzungsprodukte die entweder vollständig mit Methanol veräthert worden sind (p = n+l) oder vollständig unveräthert sind (p = 1).
Die Phosphonopropionsäureamidreste in der Formel . (4) und der Formel (5) sind mit dem Methylenkohlenstoffatom an ein Stickstoffatom des Melaminradikals gebunden. Die -CHp-O-Reste sind mit dem Kohlenstoffatom entweder an ein Stickstoffatom des Melaminradikals oder eines Phosphonopropionsäureamidrestes gebunden. Die Alkylreste X sind ausschliesslich an Sauerstoffatome von -CH2-O- Gruppen gebunden, während die Wasserstoffatome an ein Stickstoffatom des Melaminradikals oder des Phosphonopropionsäureamidrestes oder an das
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1333444
Sauerstoffatom einer -CHp-O- Gruppe gebunden sind.
Je nachdem welchen Wert m und η in der Formel haben, handelt es sich um Umsetzungsprodukte mit 4, 5 oder β Phosphonopropionsäureamidresten und 3 oder 4 Methylolgruppen, die gegebenenfalls teilweise oder vollständig veräthert sein können, was wiederum vom Wert, den ρ hat, abhängt.
Bevorzugte phosphorhaltige Umsetzungsprodukte entsprechen z.B. den Formeln -
R1-O 0
1 \ //
0-R1
Rn-O CH0-CH0-CO-N-CH0 CH0-IT-CO-CH0-CH0 0-Rn
R-,-0 0 0 0-R1
P H22 σ
Rn-O CH0-CH0-CO-N-CH0 N N CH0-N-CO-CH0-CH 0-R 2 2 \2 \ ,. / ά άά 1
N-C C-N
Rn-O CH0-CH0-CO-N-CH0 1 \ / 2 2» ι 2
R1-O 0
CH?-0-X? 2 2
CH0-N-CO-CH0-CH0 0-R1
d , d \d/ 1
HC-O-X
-H
T2
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R1-O 0
P
\
0-Rn P
R1-O CH0-CH0-CO-N-CH0 N N CH0-N-CO-CH0-CH0 0-R1 1 2 2 ^f » /2 2 2 1
R-C C-N
R-O CH0-CH0-CO-N-CH0
1V ι
2C-O-X2
R1-O 0
CH0-N-CO-CH0CH0 «-
<L ι d. v£ U—ix..
0-Rn
-CH,
X0-O-H0C 2 2 \ /
Rn-O CH0-CH0-CO-N-CH0 N N
1 2 2 ^ I υ /
N-C C-N
Rn-O CH0-CH0-CO-N-CH0 1 \ / 2 2 ι 2
P '
R1-O 0
0 0-R1
I 0
worin R1 die angegebene Bedeutung hat, Xp ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und A einen Rest der Formel
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-CH0-N-CO-CH0-CH,
2 ι 2 \ί
P
° V-R1
bedeuten. In den Formeln (6), (7) und (8) stellt R vorzugsweise einen Methylrest dar.
Die erfindungsgemässen phosphorhaltigen Umsetzungs· produkte können nach üblichen an sich bekannten Methoden hergestellt werden. Eine Möglichkeit besteht darin, dass man a) ein durch mindestens zwei gegebenenfalls verätherte Dimethylolaminogruppen substituiertes I,3j5-Triazin, wie z.B. Hexamethylolmelamin, mit einer Verbindung der Formel (l) umsetzt, das Reaktionsprodukt a) mit b) Formaldehyd oder einem Formaldehyd abgebenden Mittel, z.B. Paraformaldohyd, methyloliert und c) anschliessend gegebenenfalls noch mit einem Alkanol, das höchstens 4 Kohlenstoffatome enthält, veräthert. Ein zweiter Weg besteht darin, dass man a) ein durch mindestens 2 primäre Aminogruppen substituiertes 1,3i5-Triazin, wie z.B. Melamin, mit einer methylolierten und gegebenenfalls verätherten Verbindung der Formel (l) umsetzt, das Reaktionsprodukt a) mit b) Formaldehyd oder einem Formaldehyd abgebenden Mittel methyloliert und c) anschliessend gegebenenfalls mit einem höchstens 4 Kohlenstoff atome enthaltenden Alkanol veräthert. Vorzugsweise wird nach der ersten Variante verfahren.
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BAD ORJGINAL
Man gelangt zu einer Verbindung der Formel
wenn man eine Verbindung der Formel
N N
ν—σ σ—ν
R1-O 0 1 \ //
R1-O CH2
CO
-KH
-CH,
6-m
worin R, und m die angegebene Bedeutung haben., q und r je
0, 1 oder 2 bedeuten und die Summe q+r = 6-m ist, mit Formaldehyd oder einem Formaldehyd abgebenden Mittel bei erhöhter Temperatur, gegebenenfalls in Gegenwart eines basischen Katalysators, umsetzt und gegebenenfalls anschliessend mit
einem höchstens 4 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkanol
die noch freien Methylolgruppen veräthert.
Die Umsetzung einer Verbindung der Formel (9)
bzw. des Umsetzungsproduktes a) mit Formaldehyd oder einem
Formaldehyd abgebenden Mittel wie Paraformaldehyd erfolgt
vorteilhaft bei Temperaturen bis zu 150° C, vorzugsweise
bei 50 bis 100° C. Gegebenenfalls wird diese Reaktion in
Gegenwart eines basischen Katalysators durchgeführt, wobei '■ sowohl starke Basen, wie Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd als auch schwache Basen, wie Natriumacetat, Magnesiumcarbonat
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oder Magnesiumoxyd in Betracht kommen.
Durch Bestimmung des gebundenen Formaldehyds kann der Grad der Methylolierung bestimmt werden.
Verbindungen der Formel (4), worin ρ grosser als
1 ist, bzw. verätherte phosphorhaltige Umsetzungsprodukte, werden durch vollständige oder teilweise Verätherung der Methylolgruppen mit einem einwertigen aliphatischen Alkohol, der höchstens 4 Kohlenstoffatome enthält, in Gegenwart einer Säure erhalten.
Die Ausgangsprodukte der Formel (9)j bzw. die Kondensationsprodukte a), werden zweckmässig durch Kondensation einer Verbindung der Formel (l) mit einem mindestens
2 primäre Aminogruppen enthaltenden I,3j5-Triazin, wobei die HpN- Gruppen einer dieser zwei Ausgangskomponenten methyloliert sein müssen, unter Erwärmen, zweckmässig in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels, welches mit Wasser ein Azeotrop bildet, wie z.B. Benzol oder Toluol, erhalten.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Flammfestmachen von cellulosehaltigen Fasermaterialien und ist dadurch gekennzeichnet, dass man auf diese Materialien eine wässerige Zubereitung aufbringt, die mindestens ein phosphorhaltiges Umsetzungsprodukt der angegebenen Zusammensetzung enthält, die Materialien hierauf trocknet und einer Behandlung bei erhöhter Temperatur unterwirft.
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BAD ORIGINAL
Insbesondere eignen sich die phosphorhaltigen Umsetzungsprodukte bzw. die·Verbindungen der Formel (4) zum Flammfestmachen von Fasermaterialien aus regenerierter Cellulose, sogenannter Zellwolle. Vorzugsweise handelt es sich dabei jeweils um Textilmaterialien. Verbindungen der Formeln (β) bis (8) werden zum Flammfestmachen bevorzugt.
Der pTT-Wert der die phosphorhalt igen Umsetzungsn
produkte enthaltenden wässerigen Zubereitungen beträgt mit Vorteil weniger als 5· Um dies zu erreichen, fügt man den Zubereitungen starke Mineralsäuren wie Schwefelsäure, Salpetersäure oder vorzugsweise Salzsäure zu. Anstelle der Säuren selbst, insbesondere der Salzsäure, kann man auch Verbindungen verwenden, aus denen in Wasser leicht, z.B. schon ohne Erwärmen, durch Hydrolyse die entsprechenden Säuren gebildet werden. Als Beispiele seien hier Phosphortrichlorid, Phosphorpentachlorid, Phosphoroxychlorid, Thionylchlorid, Sulfurylchlorid, Cyanurchlorid, Acetylchlorid und Chloracetylchlorid erwähnt. Diese Verbindungen ergeben bei der Hydrolyse ausschliesslich saure Spaltprodukte, z.B. Cyanursäure und Salzsäure. Es kann nun vorteilhaft sein, anstelle einer der genannten starken Säuren die den Hydrolysenprodukten einer der soeben erwähnten Verbindungen entsprechenden Säuregemische einzusetzen.
Die Zubereitungen enthalten vorzugsweise aber zur Beschleunigung der Härtung sogenannte latent saure Katalysa-
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BAD ORIGINAL
toren, wie z.B. Ammoniumchlorid, Ammoniumdihydrogen-orthophosphat, Magnesiumchlorid, Zinknitrat und andere.
Ausser den phosphorhaltigen Umsetzungsprodukten und den zur Einstellung des p„-Wertes notwendigen Zusätzen
JtI
können die Zubereitungen zum Flammfestmachen noch weitere Stoffe enthalten.
Ein Zusatz von Aminoplastvorkondensaten, wie z.B. einer Methylolverbindung des Melamins, des Glyoxalmonoureins oder des Harnstoffes, ist möglich, jedoch zur Erzielung einer waschfesten Flammfestausrüstung, insbesondere auf regenerierter Cellulose nicht unbedingt notwendig.
Es kann auch vorteilhaft sein, wenn die Zubereitungen ein durch Polymerisation in wässeriger Emulsion erhältliches Copolymerisat aus
a) 0,25 bis 10 % eines Erdalkalisalzes einer α,β-äthy
lenisch ungesättigten Monocarbonsäure,
b) 0,25 bis 30 % eines N-Methylolamides oder N-Methylol-
amidäthers einer α,β-äthylenisch ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäure und
c) 99>5 bis §0 % mindestens einer anderen copolymerisier-
baren Verbindung
enthält. Diese Copolymerisate und ihre Herstellung sind ebenfalls bekannt. Durch die Mitverwendung eines solchen Copolymerisates kann die Reissfestigkeit und Scheuerfestigkeit des behandelten Fasermaterials günstig beeinflusst werden.
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BAD ORiGfNAL
Als weiterer, in manchen Fällen vorteilhafter Zu- . satz ist ein weichmachendes Appreturmittel, z.B. eine was- . serige Polyäthylen-Emulsion oder Aethylencopolymerisat-Emulsion, zu erwähnen.
Der Gehalt der wässerigen Zubereitungen an phosphorhalt igen Umsetzungsprodukten bzw. Verbindungen der Formel (3) wird zweckmässig so bemessen, dass auf das zu behandelnde Material 10 bis 28$ aufgebracht wird. Hierbei ist zu " berücksichtigen, dass die handelsüblichen Textilmaterialien aus nativer oder regenerierter Cellulose zwischen 50 und 120$ einer wässerigen Zubereitung aufzunehmen vermögen.
Die Menge des Zusatzes, der zur Einstellung der Wasserstoffionenkonzentration auf den Wert von weniger als 5 benötigt wird, ist vom gewählten Wert und von der Art des Zusatzes abhängig, indem jedenfalls ein gewisses Minimum nicht unterschritten werden kann. Ein gewisser Ueberschuss. über diese Mindestmenge ist im allgemeinen zu empfehlen. Grosse Ueberschüsse bieten keine Vorteil und können sich sogar als schädlich erweisen.
Setzt man der Zubereitung noch ein Polymerisat der angegebenen Art zu, so geschieht dies vorteilhaft in kleinen Mengen, z.B. 1 bis 10$, bezogen auf die Menge der des phos-■phorhaltigen Umsetzungsproduktes bzw. Verbindung der Formel (4j. Dasselbe ist von einem allfälligen Weichmacher zu sagen, wo die entsprechenden Mengen ebenfalls 1 bis 10$ betragen können. 9 09886/166 0
Die Zubereitungen werden nun auf die cellulosehaltigen Fasermaterialien, z.B. Leinen, Baumwolle, Kunstseide, Zellwolle oder auch Fasermischungen aus solchen Materialien und anderen, wie Wolle, Polyamid- oder Polyesterfasern, aufgebracht, was in an sich bekannter Weise ausgeführt werden kann. Vorzugsweise arbeitet man mit Stückware und imprägniert diese auf einem Foulard üblicher·Bauart, das mit der Zubereitung bei Raumtemperatur beschickt wird.
Das so imprägnierte Fasermaterial muss nun getrocknet werden, was zweckmässig bei Temperaturen bis 100 C geschieht. Hierauf wird es einer trockenen Wärmebehandlung bei Temperaturen oberhalb 100° Cj z.B. zwischen 130 und 200° C, und vorzugsweise zwischen 150 und l80° C,. unterworfen, deren Dauer umso kürzer sein kann, je höher die Temperatur ist. Diese Dauer des Erwärmens beträgt beispielsweise 2 bis 6 Minuten bei Temperaturen von I50 bis 180 C. Da bei diesem Vorgang in den phosphorhaltigen Umsetzungsprodukten bzw. in den Verbindungen der Formel (4) die Methylol- oder Methylolatherreste gespalten werden, entsteht hierbei Wasser oder ein Alkohol. Es hat sich nun gezeigt, dass diese flüchtigen Spaltprodukte fortlaufend aus dem Material entfernt werden müssen, damit die gewünschte Wirkung Im vollen Umfang eintreten kann. Dementsprechend sind die Vorrichtungen zu wählen, in denen die Wärmebehandlung ausgeführt wird. Gut geeignet sind diejenigen Apparaturen,
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bei welchen unter Einhaltung der vorgeschriebenen Temperatur fortwährend Frischluft zugeführt und die mit den entstehenden flüchtigen Stoffen beladene Luft entfernt wird. Solche Vorrichtungen, z.B. sog. Turbofixierer oder Düsenfixierer, sind'bekannt.
Eine Nachwäsche mit einem säurebindenden Mittel, vorzugsweise mit wässeriger Natriumcarbonatlösung, z.B. bei 40° C bis Siedetemperatur und während 3 bis 10 Minuten, ist bei stark saurem Reaktionsmedium zweckmässig.
Wie bereits angedeutet, können nach dem vorliegenden Verfahren Plammfestausrüstungen erhalten werden, die auch nach mehrfachem Waschen oder chemischer Reinigung weitgehend erhalten bleiben und die keine untragbare Verminderung der textilmechanischen Eigenschaften des behandelten Materials verursachen. Der Trockenknitterwinkel des so kochwaschbeständigen und flammfest ausgerüsteten Materials wird sogar noch verbessert.
Die Prozente und Teile in den nachfolgenden Beispielen sind Gewichtseinheiten, sofern nichts anderes angegeben wird. Volumenteile verhalten sich zu Gewichtsteilen wie ml zu g.
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Beispiel 1
In einem Rührkolben von 25OO Raumteilen Inhalt, welcher mit einem Wasserabscheider versehen ist, werden 724 Teile 3-Dimethyl-phosphonopropionamid und 222,4 Teile Hexamethylolmelamin in 1000 Teilen Benzol suspendiert. Man setzt noch ζ),β Teile p-Toluolsulfonsaure zu und erhitzt zum Siedepunkt des Benzols, wobei das bei der Kondensation gebildete V/asser azeotrop entfernt und im Wasserabscheider aufgefangen wird. Nach 20 Stunden Reaktionszeit wird kein Wasser mehr gebildet. Man erhält 75 Teile Wasser (berechnet · 73 Teile). Das Benzol wird im Vakuum hierauf entfernt, und man lässt gleichzeitig 400 Teile Wasser allmählich zutropfen.
Zu der verbliebenen trüben Lösung gibt man 400 Teile 40#igen wässerigen Formaldehyd und methyloliert während 4 Stunden bei 6o° C. Mittels tropfenweiser Zugabe von insgesamt 14,5 Teilen 30$iger Natriumhydroxydlösung wird
ein p„-Wert von 8 bis 8,5 eingehalten, welcher mit einer η
p„-Elektrode laufend kontrolliert wird. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur erhält man 1530 Teile einer opal-trüben Lösung, welche auch nach einer Filtration getrübt bleibt. Der Gehalt an Aktivsubstanz beträgt 60$. Aufgrund des ermittelten Gehaltes an gebundenem Formaldehyd liegt eine . Tetramethylolverbindung der folgenden Formel vor:
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H-CO O ■ ι O OCH,
3 \ // I ^ κ 3
P-CH0-CH0-CO-NIi-CH0 CH0-N-OC-CH0-CH0-P /2 2 \2/2 2 2 \ ,
H3CO / ■ 0CH3
(10)
H_C0 0 0 OCH„
P H2O-UH c P-
H„C0 CH0-CH0-CO-N-CH0 N N CH-N-OC-CH-CH0 OCH
N-C C-N
h,co
3 \ /
H CO CH 2-CH2-C0-N-CH2 CH0-N-OC-CH,
I
.-CH,
- \
ι P ΛΛΤΤ
\J \j JTx
/
P H0C-OH - H0C-OH
O (L O "och
OH
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Beispiel 2
Man verfährt analog wie in Beispiel 1 angegeben mit dem einzigen Unterschied, dass J>06 Teile (l Mol) Hexamethylolmelamin (statt 222,4 Teile) eingesetzt werden. Es werden 74 Teile Kondensationswasser abgeschieden (berechnet 73 Teile). Man erhält l640 Teile einer opal-trüben Lösung, welche auch nach einer Filtration getrübt bleibt. Der Gehalt an Aktivsubstanz beträgt 62%. Es werden folgende Formaldehydwerte gefunden: Total CHpO: 188 Teile (hiervon stammen 68 · Teile CHpO vom Hexamethylolmelamin und 120 Teile werden für die Methylolierung eingesetzt). Freier CHgO: 58 Teile. Gebundener CHpO: 130 Teile.
Es darf somit angenommen werden, dass durch die Methylolierung 62 Teile CHpO an die sekundäre -CONH- Gruppen gebunden werden, was einer Tetramethylolverbindung der folgenden Formel entspricht:
H,CO 0
3 \ //
H,CO CH0-CH0-CO-N-CH 3 2 2
N N
N-C
C-N
H„CO CH0-CH0-CO-N-CiL 3 \ / 2 2 ι C
P '
CH0-N-CO-CH0-CH,
OCH
H-X'O
3
0 OCH
0 OCH
-CH0-N-CO-CH0-CH0-P 2 ,2 d \
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C-H.]
-CH,
-■18 -
Beispiel 3
In einem Rührkolben von 250 Raumteilen Inhalb,
welcher mit Rückflusskühler, Thermometer und p„-Elektrode
versehen ist, werden 100 Teile der in Beispiel 1 beschriebenen 60#igen Lösung mit 50 Teilen Methanol vermischt und auf 40° C erwärmt. Hierauf wird während 25 Minuten bei 40 bis 45° C und einem pR-Wert von 4,0 bis 4,5 veräthert, wobei der p„-Wert durch Zugabe von insgesamt 0,6 Teilen 30$iger Salzsäure eingehalten wird. Nach Ablauf dieser Reaktionszeit wird durch Zugabe von 30$iger Matriumhydroxyd·
lösung der p„-Wert auf 8 eingestellt und damit die Vern
ätherungsreaktion abgebrochen. Hierauf wird das überschüssige Methanol im Vakuum entfernt.
Der resultierende sirupöse Rückstand hat einen 60$igen Aktivsubstanzgehalt und entspricht der Formel
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H,CO O
CH2-CH2-CO-NH-CH2
H2CM)OH
O OCH^
^ / 3 ρ
OCH
O OCH, ^s / 3 P
H CO CH-CH-CO-N-CH9 N N , CH0-H^O-CH0-CH0 OCH D ά ΧΙ»/ 22
ν—σ σ—ν
H Ν
H-CO 0 3
HpC-OCH
H0COCH,
2 3
0 OCH
-H
-CH,
I c 0
CH.
Beispiel 4
In einem Rührkolben von 500 Raumteilen Inhalt, welcher mit einem Wasserabscheider versehen ist, v/erden Teile 3-Diaethylphosphonopropionamid (1,1 Mol) und 6l,2 Teile Hexamethylolmelamin (0,2 Mol) in 250 Teilen Toluol suspendiert. Man setzt noch 3 Teile p-Toluolsulfonsäure zu und erhitzt zum Siedepunkt des Toluols-, Das bei der Kondensation gebildete Wasser viird azeotrop entfernt und im Wasserabscheider aufgefangen. Nach 2 1/2 Stunden wird kein Was-
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BAD ORIGINAL
ser mehr abgeschieden. Man erhält 22 Teile Wasser (berechnet 20 Teile). Das Toluol wird im Vakuum entfernt.
260 Teile dieses Reaktionsproduktes werden mit 78,2 Teilen wässrigem Formaldehyd (40,8$ig) vermischt und während 4 Stunden bei 6O.°C methyloliert. Mittels tropfenweiser Zugabe von insgesamt 4 Teilen 30$iger Natriumhydroxydlösung wird ein p„-Wert von 8 bis 8,5 eingehalten, welcher mit einer pH-Elektrode laufend kontrolliert wird. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur und Filtrieren erhält man 577 Teile einer trüben, dünnviskosen Lösung. Der Gehalt an Aktivsubstanz beträgt Qyfo. Aufgrund des ermittelten Gehaltes an, gebundenem Formaldehyd liegt eine Tetramethylolverbindung der folgenden Formel vor:
0-C0
5 2 \ //
GH0-GH0-GO-NH-CH0 CH0-N-OG-CH0-GH0 C-C OHC
Η2ΓΗ Α
H-α,-Ο GH0-GH0-OO-N-GH0
■ .5 2 .\/ 2. 2 ι 2
P ■ ■ „ ' /^ Ho?
oh
C-N
I H2C-OH
0 C-C0H0- ^, / 2 5 P
2 \
0 0-C0H,-
· 2:5
-H
-CH,
OH
909886/166
Beispiel 5
Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wird wiederholt mit der Ausnahme, dass nur die halbe Menge Formaldehyd (d.h. 200 Teile 40$iger wässriger CHpO) eingesetzt werden. Nach K Stunden Methylolierung bei βθ C und bei einem ρ .-Wert von 8 bis 8,5 wird auf Raumtemperatur gekühlt, hierauf mit 8o Teilen Methanol verdünnt, von unlöslichen Anteilen abfiltriert und das filtrierte Produkt im Vakuum bei 500C von Methanol und Wasser befreit.
Man erhält 2^-7 Teile eines trüben, viskosen Sirups, mit einem Aktivsubstanzgehalt von 100$. Aufgrund des ermittelten Gehaltes an gebundenem Formaldehyd liegt eine Trimethylolverbindung der Formel vor:
ELG-O 0 3 \ //
P % I 0 O-CH,
ELC-O CH0-CH0-CO-NH-CH0 CH0-N-OC-CH0-CH0 P
3 2 2 \2/2 22\.
H_C-0 0 3 \ //
0 O-CH„ ^. / 3
Λ y/ x ι ' Λ '
Η,σ-O CH-CH0-CO-NH-CH0 ? ? CH0-N-OC-CH0-CH0 O-CH„ 3 2 2 \2 I II / 2 2 2 3
N—C C—N
H^C-O CH0-CH0-CO-IT-CH0 Ή CH0-N-OC-CH0-CH0 0-CE2
3\/22 j 2 2 j 2 2\/3
/\ H C-OH HO-OH y/\
HC-O 0 0 0-0H„
9 0 9 8 8 6/1660
-H
QH
Beispiel 6
In einem Rührkolben von 500 Raumteilen Inhalt, welcher mit einem Wasserabscheider versehen ist, werden l8l Teile 3-Dimethylphosphonopropionamid (l Mol) und 85 Teile Dimethylolacetoguanamin (0,5 Mol) in 250 Teilen Benzol ψ suspendiert. Man setzt noch 2,4 Teile p-Toluolsulfonsäure zu und erhitzt zum Siedepunkt des Benzols, wobei das bei der Kondensation gebildete Wasser azeotrop entfernt und im Wasserabscheider aufgefangen wird. Mach l8 Stunden wird kein Wasser mehr abgeschieden. Man erhält l8 Teile Wasser, welches der theoretisch berechneten Menge entspricht. Das Benzol wird im Vakuum entfernt, und hierauf mit 100 Teilen Wasser verdünnt. Dann werden 82,5 Teile einer 36,4$igen wässrigen Formaldehydlösung zugegeben (l Mol CHpO) und während K Stunden bei 60°C und bei einem pTT-Wert von 8 bis 8,5 ge-
Π.
halten. Der p„-Wert wird mittels tropfenweiser Zugabe von insgesamt 9,6 Teilen j50$iger wässriger Natriumhydroxidlösung eingehalten, welcher mit einer Elektrode laufend kontrolliert wird.. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur und Filtrieren erhält man 380 Teile einer opal-getrübteri sirupöüen Lösung mit einem Aktivsubstanzgehalt von 64$. Aufgrund des ermittelten Gehaltes an gebundenem Formaldehyd liegt eine Dtmethylolver-
909886/1660
bindung der folgenden Formel vor:
CH.
Η,σ-ο HC-O
N N
O OCH, ^ / 3
\ I I I Ii I I /\ CH0-CH0-CON-CH0-N-C . C-N-CH0-N-OC-CH0-CH0 OCH,
—H,-
-CH,
OH
Beispiel 7
In einem Rührkolben von 500 Raumteilen Inhalt, welcher mit einem Wasserabscheider versehen ist, werden 305,8 Teile Bis-(2-chloräthyl)phosphonopropionamid (1,1 Mol) und .61,2 Teile Hexamethylolmelamin (0,2 Mol) in 300 Teilen suspendiert. Nach Zugabe von 3 Teilen p-Toluolsulfonsäure erhitzt man zum Toluol-Siedepunkt. Das bei der Kondensation gebildete Wasser wird im Wasserabscheider aufgefangen. Nach TO Minuten ist die Reaktion bereits beendigt und man erhält die theoretisch berechnete Wassermenge (20 Teile). Das Toluol wird grösstenteils abdekantiert und hierauf werden 34 Teile"97#igen Paraformaldehyd zugegeben (1,1 Mol). Man erhitzt -nun auf 95 bis 100° C Innentemperatur, setzt Teile "einer 27#igen Natriummethylatlösung in Methanol, zu
909886/1660
und hält die Reaktion während 2 Stunden bei 95 bis 100°G. Hierauf kühlt man auf Raumtemperatur, verdünnt mit 300 Teilen Methanol und filtriert vom nicht umgesetzten Parafomaldehyd ab. Es werden 17 Teile Paraformaldehyd zu-
ο * rückerhalten. Das Piltrat wird im Vakuum bei 50 C vom Methanol und Restmengen Toluol soweit befreit, dass ein 80$iges Produkt entsteht. Man erhält 335 Teile eines trüben, zähviskosen, wasserunlöslichen Produktes.
Aufgrund des umgesetzten Paraformaldehydes liegt ein Gemisch einer Di- und Trimethylolverbindung der folgenden Formel vor:
909 886/1660
I H \ I H 1CM V O \ O
CM
H / H Pn Η=» S 4 C^ ϊ OJ \ P H CM \ H I CM / HH^ I φ
O λ ? Η=» CM W O I ΊΓ A S y CM 0-CH CM HD-O O
OJ
CM CM td W^ CM CVl
W
CM W
O
ho OJ II
W M T CM O I CM W I CM W α1
O
1CM
W
\
W
P ο CM CM T M tr! O
ο O .H^ 9 ο ω ω CM X HH
O O I CM ι ο-σ:
/
D-O
\
W H J H
W H HOC-C O CM
W
ι
O
CH, O O O^ ι P
1CM 1CM
W
HH 1CM
ο °\ W
ο
OJ
W
S=
τ S-O
CM CM
O ΜΗ
W O O
CM MH
I
H
O J3H^
Ό\
/ I ^cO
\ ft
W ρ/
J
CM "ζ.
\γ\ M
ο
ι ι
H H
O O
f
VO H
909886/1660
Beispiel 8
Je ein Gewebe aus regenerierter Cellulose (ZeIlwolle-Calicot gebleicht, 125 g/m ) wird foulardiert in je einer Lösung von 500 Teilen eines 60$igen Produktes der Beispiele 1 bis 5, 480 Teilen Wasser und 20 Teilen einer 25$igen Ammoniumchloridlösung. Die Gewebe werden bei 80 C getrocknet und anschliessend 4 1/2 Minuten bei l60°C thermo-.
fixiert, dann während 5.Minuten bei 60 C in einer Lösung von 2 Teilen Natriumcarbonat in 1000 Raumteilen Wasser nachgewaschen. -
Die Gewebe weisen einen ausgezeichneten -Flammfes teffekt auf, welcher auch nach fünffacher SNV-3 Wäsche unverändert erhalten bleibt.
90988 6/1660
ORIQfMAL IMSf5SCTED
-27-- 1933U4
Beispiel 9
500 Teile des 8o$igen Reaktionsproduktes gemäss Beispiel 7 werden in 200 Teilen Trichloräthylen gelöst und 40 Teile einer 50#igen wässrigen Lösung eines Kondensationsproduktes von 1 Mol Hydroabietylalkohol und 200 Mol Aethylenoxyd, vernetzt mit 1% Hexamethylen-ljo-diisocyanat zugemischt. Hierauf werden im Homogenisiergerät langsam 240 Teile Wasser zugemischt und zur gebildeten Emulsion noch 20 Teile 85^ige Phosphorsäure gegeben. Ein Cellulosegewebe (mercerisiert, gebleicht, I50 g/m ) wird in dieser Emulsion foulardiert, bei 8o°C getrocknet und 4 1/2 Minuten bei l60°C gehärtet. Hierauf wird während 5 Minuten kochend qachgewascheir ±Tr~eriner Lösung von 2 Teilen Natriumcarbonat in 1Ö00 Teilen Viasser, dann gespült und getrocknet. Das Gewebe hat eine Substanzauflage von 23,3$ seines ursprünglichen Gewichtes. Die Flammfestigkeit gemäss Testmethode DIN 53906 . (6 Sekunden Zündzeit) ist sehr gut.
909886/1660
ORIGINAL INSPECTED
Beispiel 10
Mit einer der wässrigen Flotten A bis C der nachfolgenden Tabelle wird ein Baumwollgewebe (CO) und ein Zellwollgewebe (CV) foulardiert. Die Flottenaufnahme beträgt 80 %. Man trocknet bei 70 bis 80° C und härtet hierauf während 4 1/2 Minuten bei l60° C. .;
Nun wird das Gewebe während 5 Minuten in einer Lösung, die im Liter Wasser 2 g wasserfreies Natriumcarbonat enthält, bei Kochtemperatur (CO) bzw. 60° C (CV) nachgewaschen, gespült und getrocknet. Ein Teil des Gewebes wird 5 mal bzw. 10 mal während 30 Minuten in einer Lösung gekocht (CO) bzw. bei 60° C gewaschen (CV), welche 2 g Natriumcarbonat und 5 g Seife im Liter .V/asser enthält (= SNV 4 bzw. -3-Wäsche).
Die einzelnen Gewebestücke werden dann auf ihre Flammfestigkeit (Vertikalrest nach DIN 53906) geprüft. Die . Ergebnisse dieser Prüfungen sind ebenfalls auf der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst:
90988 6/1660
ORIGINAL INSPECTED
Bestandteile unbe-
handelt
Behandelt mit Zubereitung GO GV 355 4,8 CO GV 655 GO UD O O 03 O CO O GV
Produkt gemäss Beispiel 4 g/l
Produkt gemäss Beispiel 5 g/l
Produkt gemäss Beispiel 6 g/l
A B , G 0
10,5
0
10
0
0
10
0
9
0
9
0
0
10
■ 4 0
8,5
0
- 8
0
0
8
UD
H
00 O O UI O HO
4 ' 0
8
0
8
0
0
9
NH4Cl g/l 485 5,1
Pu der Zubereitung 4 '
Plami^x es tigkeit: brennt
brennt
brennt
brennt
4,1
Nach Nachwäsche:
Brennzeit (Sek.)
Einreisslänge (cm)
+ Nach 5 mal SNV-4- bzw. -3-Wäsche:
Brennzeit (Sek.)
Einre is slänge (cm)
+ Nach 10 mal "SBHM-- bzw. -3-Wäsche
Brennzeit
Einreisslänge (cm)
909886/1660
ORIGINAL SMSPECTED

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Phosphorhaltige Umsetzungsprodukte aus
    einem Kondensationsprodukt aus
    a') einem durch mindestens 2 primäre Aminogruppen substituierten 1,3*5-Triazin und
    b1) mindestens einer Verbindung der Formel
    ■worin R1 und R^ je einen Alkyl-, Alkenyl- oder Halogenalkylrest mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen bedeuten und wobei die H2N- Gruppen einer der Komponenten a' ) oder b') methyloliert und gegebenenfalls veräthert sind, mit
    Formaldehyd oder einem Formaldehyd abgebenden Mittel und
    gegebenenfalls einem Alkanol mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen.
    Phosphorhaltige Umsetzungsprodukt der Formel
    1 /
    N-C C-N ^ / \
    Rn-O 0
    P
    CH2 CO
    I
    -CH ,-N-
    Jn
    L J7.,
    909886/1 6.6 0
    worin R, Alkyl-, Alkenyl- oder Halogenalkylgruppen mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen, X eine Alkylgruppe mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen, m, η und ρ je eine ganze positive Zahl, wobei m einen Wert von 4 bis 6, η einen Wert von 3 bis 4 und ρ einen solchen von höchstens n+1 haben, bedeuten.
    3· Phosphorhaltige Umsetzungsprodukte gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie Phosphonopropionsäureamidreste der Formel
    R2—0 OH2-CH2-CO-N-CH2-
    enthalten, worin R2 einen Aethyl- oder Methylrest darstellt.
    4. Phosphorhaltige Umsetzungsprodukte gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rest X eine Methylgruppe darstellt.
    5. Phosphorhaltige Umsetzungsprodukte der Formel
    909886/16 6 0
    - 52 -
    R1-O 0 0 0-R1
    R-O CH-CH2-CO-N-CH2 CH2-N-CO-CH2-CH
    R1-O 0
    P
    R1-O CH0-CH0-CC-N-CH0 N N . CH0-N-CO-CH0-CH0 C-R
    N-C C-N
    R1-O CH0-CH0-CO-N-CH0 N 1 \ / 2 2 ι 2
    CH0-N-CO-CH0-CH,
    ι 2 \£
    H0C-O-X
    R1-O 0
    H2C-O-X2
    0-R,
    TT
    -CH,
    worin R einen Alkyl-, Alkenyl- oder Halogenalkylrest und ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten. 6. Phosphorhaltige Umsetzungsprodukte der Formel
    0-R1
    P
    \
    CH2-N-CO-CH2-CH2 C-R1
    I ■ /^ \ I /V
    R1-O CH-CH2-TCO-N-CH N N CH2-N-CO-CH2-CH2 0-R3
    N-C C-N
    R1-O CH2-CH2-CO-N-CH2
    CH2-N-CC-CH2-CH
    H1-O
    H0C-O-X,
    C-R.
    (-H) V
    -CH
    909886/1660
    - 55 -
    worin R, einen Alkyl-, Alkenyl- oder Halogenalkylrest und ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten.
    Phosphorhaltige Umsetzungsprodukte der Formel
    X0-O-H0C 2 2 \ s
    R,-0 0
    1 \ //
    P . C
    R1-O CH2-CH2-CO-N-CH2 N N
    N-C C-N
    Rn-O CH0-CH0-CC-N-CH0 C 1 \ / 2 2 ι 2
    P '
    H.
    P \
    C-R1
    worin R, einen Alkyl-, Alkenyl- oder Halogenalkylrest, Xg ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und A einen Rest der Formel
    worin R1 die angegebene Bedeutung hat, darstellen.
    8. Phosphorhaltige Umsetzungsprodukte gemäss einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rest R1 eine Methylgruppe darstellt.
    909886/1660
    - 54 -
    9. Verfahren zur Herstellung von phosphorhaltigen Umsetzungsprodukten der in einem der Ansprüche 1 bis 8 angegebenen Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass man
    a) ein Kondensationsprodukt aus
    a1) einem durch mindestens zwei primäre Aminogruppen substituierten 1,3,5-Triazln und
    b,') mindestens einer Verbindung der Formel ·· R1-O 0
    RnJ-O C^—C^—CO-NHp^ t
    worin R, und R' je einen Alkyl-, Alkenyl- oder Halogenalkylrest mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen bedeuten und wobei die H3N- Gruppen einer der Komponenten a') oder b1) methyloliert und gegebenenfalls veräthert sind, mit
    b) Formaldehyd oder einem Formaldehyd abgebenden Mittel bei erhöhter Temperatur, gegebenenfalls in Gegenwart eines basischen Katalysators, umsetzt und
    c) gegebenenfalls anschliessend noch mit einem höchstens 4 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkanol veräthert.
    10. Verfahren zur Herstellung von phosphorhaltigen Umsetzungsprodukten der in einem der Ansprüche 2 bis 8 angegebenen Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass'man eine Verbindung der Formel
    909886/1660
    I
    C
    N N
    N-C
    C-N
    R1-O 0
    R,-0 CH,
    CO
    -CH2-NH
    -CH,
    6-m
    Μ,
    worin R, einen Alkyl-, Alkenyl- oder Halogenalkylrest mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen, X einen Alkylrest mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen, m eine ganze positive Zahl im Wert von 4 bis 6 und q und r je 0, 1 oder 2 bedeuten, wobei die Summe von q+r = 6-m ist, mit Formaldehyd oder einem Formaldehyd abgebenden Mittel bei erhöhter Temperatur, gegebenenfalls in Gegenwart eines basischen Katalysators, umsetzt und gegebenenfalls anschliessend mit einem höchstens 4 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkanol veräthert
    909886/1660
    ■ 11. Verfahren zum Flammfestmachen von cellulosehaltigen Fasermaterialien, dadurch gekennzeichnet, dass man auf diese Materialien eine wässrige Zubereitung aufbringt, die mindestens ein phosphorhaltiges Umsetzungsprodukt aus
    a.) einem Kondensationsprodukt aus
    a') einem durch mindestens 2 primäre Aminogruppen substituierten 1,3*5-Triazin' und
    b1) mindestens einer Verbindung der Formel
    ■ A
    ^ CH2-CH2-CO-NH2
    worin R und R£ je einen Alkyl-, Alkenyl- oder . Halogenalkylrest mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen bedeuten und wobei die H2N- Gruppen einer der Komponenten a') oder, b') methyloliert und gegebenenfalls veräthert sind, mit
    b) Formaldehyd oder einem Formaldehyd abgebenden Mittel und
    c) gegebenenfalls einem Alkanol mit höchstens 4 Kohlenstoff-, atomen
    enthält, die Materialien hierauf trocknet, und einer Behandlung bei erhöhter Temperatur unterwirft.
    12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als phosphorhaltige Umsetzungsprodukte Verbindungen der Formel ·
    90 9886/166 0
    I
    C
    N N
    N-C
    C-N
    Rn-O 0
    R,-C/ XCHO •1 ι 2
    CO
    [-xL
    f-P
    -τη
    worin R1 Alkyl-, Alkenyl- oder Halogenalky!gruppen mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen, X eine Alkylgruppe mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen, m, η und ρ je eine ganze positive Zahl, wobei m einen Wert von 4 bis 6, η einen Wert von 3 bis 4 und ρ einen solchen von höchstens n+1 haben, bedeuten, verwendet werden.
    15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass phosphorhaltige Umsetzungsprodukte verwendet werden, welche Phosphonopropionsäureamidreste der Formel
    R2—O CH2-CH2-CO-N-CH2-
    enthalten, worin Rg einen Aethyl- oder Methylrest darstellt
    909886/1660
    . 38 - 1 933A44
    l4. Verfahren nach^Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass phosphorhaltige Umsetzungsprodukte verwendet.werden, worin der Rest X eine Methylgruppe darstellt.
    15· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als phosphorhaltige Umsetzungsprodukte Verbindungen der Formel
    0 0-R_
    x N " H
    P f . ■
    R1-O CH2-CH2-CO-N-CH2
    R1-O 0
    V H2C-O-X2 σ ^p
    R1-O CH0-CH0-CO-N-CH0 N N CH0-N-CO-CH0-CH0
    R.-0 CH0-CH0-CO-N-CH0 1 \ / 2 2 j 2
    /\ H0C-O-X0 R1-O 0
    CH0-N-CO-CH0-CH,
    0-R.
    TT
    -CH.
    worin R1 einen Alkyl-, Alkenyl- oder Halogenalkylrest und Xp ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten, verwendet werden.
    9 0 9 8 8 6/1660
    - 59 -
    l6. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als phosphorhaltige Umsetzungsprodukte Verbindungen der Formel
    0 Q-R-
    OH2-H-OO-CH2-CH2
    O 0-R1
    Λ ι Α ι Λ
    R1-O CHp-CH0-OO-N-CH0 N N CH0-N-OO-CH0-CH0 0-R1 1 d d V2 I ■ η / 2 . 22 1
    N-C C-N
    1 \ / 2 2 ι 2
    R1-O
    H2C-O-X2
    0 0-R.
    (-H), -CH.
    I Λ
    X.
    worin R, einen Alkyl-, Alkenyl- oder Halogenalkylrest und Xp ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten,verwendet werden.
    17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als phosphorhaltige Umsetzungsprodukte Verbindungen der Formel
    909886/1660
    2 2 \ /
    R1-O 0
    R1-0/ CH0-CH0-CO-N-CH0 N N
    1 2 2 ^l »
    N-C C-N
    Rn-O CH0-CH0-CO-N-CH0 N CH0-N-CO-CH0-CH0 0_R 2 2 ι 2 έ ι ^ \^ u Λ^
    R1-O 0
    P-
    0 0-R,
    -CH,
    worin R1 einen Alkyl-, Alkenyl- oder Halogenalkylrest, X2 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und A einen Rest der Formel -
    worin R1 die angegebene Bedeutung hat, darstellen, verwendet werden.
    18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis YJ, dadurch gekennzeichnet, dass phosphorhaltige Umsetzungsprodukte verwendet werden, worin der Rest R, eine Methylgruppe darstellt.
    19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis l8, dadurch gekennzeichnet, dass Fasermaterialien, insbesondere Textilien, aus regenerierter Cellulose flammfest ausgerüstet werden.
    098© 6/1660
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