DE2109702A1 - Flammfestmachen von Fasermateria hen aus Polyacrylnitril, Polypropylen und/oder Polyamid - Google Patents
Flammfestmachen von Fasermateria hen aus Polyacrylnitril, Polypropylen und/oder PolyamidInfo
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Description
CIBA-GElGY AG BASEL (Schweiz) %
Case 6990/E .
Flammfestmachen von Fasermaterialien aus Polyacrylnitril, Polypropylen und/oder Polyamid.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Flammfestmachen von Fasermaterialien aus Polyacrylnitril,
Polypropylen und/oder Polyamid, dadurch gekennzeichnet, dass man auf diese Materialien eine wässerige Zubereitung
aufbringt, die
109840/1708.
a) mindestens ein Unisetzungsprodukt aus
a1 ) einer mindestens dimethylolierbaren Stickstoffverbindung,
b*) einer Verbindung der Formel
Rn-O 0
(1) P .
R2-O CH2—CH-CO—NH2 ,
worin·R, und Rp je einen Alkyl-, Alkenyl- oder
Halogenalkylrest mit höchstens \ Kohlenstoffatomen und X einen Methylrest oder vorzugsweise
ein Wasserstoffatom bedeuten, ■ ■
e1) Formaldehyd oder einem Formaldehyd abgebenden
Mittel und .-.
ä1) gegebenenfalls einem Alkanol mit höchstens Ψ
Kohlenstoffatomen, und
b) mindestens einen aliphatischen oder aromatischen polyhalogenierten
Phosphorsäure-triester, vorzugsweise
einen Phosphorsäure-trialkyl- oder -triarylester
enthält^ die so behandelten Materialien trocknet und einer
Wärmebehandlung unterwirft.
Die für das erfindungsgemasse Verfahren verwendeten Unisetzungsprodukte a) können durch Umsetzung der Korn- .
ponentsii a'), b'), c') und gegebenenfalls df) in den verschiedensten
Reihenfolgen erhalten werden. Beispielsweise. können zuerst die Komponenten a1), b1) und c1) gleichzei- tig
miteinander umgesetzt und anschliessend gegebenenfalls
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noch mit der Komponente d1) verethert werden.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass man die Komponente a') mit der Komponente ο1), dann mit der
Komponente b1) und hierauf gegebenenfalls mit der Komponente
d!) reagieren lässt. Vielter lassen sich die Umsetzungsprodukte a) durch Umsetzung der Komponente a1 ) mit der Komponente
c1) dann mit der Komponente d1) und hierauf mit der
' Komponente b1) erhalten. Ferner gelangt man zu solchen Umsetzungsprodukten
a), wenn man zuerst die Komponenten a1) und bf) je für sich mit der Komponente c1) umsetzt, dann
die beiden Umsetzungsprodukte miteinander umsetzt und hierauf gegebenenfalls noch mit der Komponente df) umsetzt.
Zudem ist es auch möglich, dass man zuerst die Komponente b') mit der Komponente c1} und gegebenenfalls mit der Komponente
d1) umsetzt und dann das so entstandene Produkt mit der Komponente a1) reagieren lässt.
Geeignete mindestens dimethylolierbare Stickstoffverbindungen [= Komponente a1) ] sind Verbindungen, die durch
Addition von Formaldehyd in sogenannte härtbare Aminoplastvorkondensate
übergeführt v/erden können. Genannt seien 1,3,5-Aminotriazine wie N-substituierte Melamine, z.B.
N-Butylmelamin, sowie Ammelin, Guanamine·, z.B. Formoguanamin,
Benzoguanamin, Acetoguanamin oder auch Diguanamine. V/ei te r kommen auch in Frage: Biuret, Guanidin, Thioharn-
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-*- 210S7Ö2
stoff, Alkyl- oder Arylharnstoffe und -thioharnstoffe,
Alley Ie nharnst off oder -diharnstoffe» z.B. Äethylenharnstoff,
Propylenharnstoff oder Acefeylendiharnstoff;
^■,S-Pihydroxy-imidazolidon-S und Derivate davon» z.B.
das in ^-Stellung an der Hydroxylgruppe mit dem Rest
-GHgOHgGO-M^GH2~0H substituierte ^,5-Dihydroxyimidazolidon-2.
Ferner fconraeii auch oyclische Stickstoffverbindungen
e pyrimidone, friazone oder Urone, z,B. der Formeln
(2) H5^5
II NH H=KL
t *
0 0
Q X 0
in Betraeht.
Bevorzugt werden indessen mindestens durch zwei primäre
Aminogruppen substituierte lJ3J5-.frriazine, die Verbindung
der Formel (2) und ferner der Harnstoff» Von besonderem
Interesse ist das Melamin.
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Vorzugsweise entspricht die Komponente b') der Formel
R1—0 0 1 \ //
• p
worin &, und X die angegebene Bedeutung haben.
Von besonderem Interesse sind Komponenten b )s
die der Formel '
R-—0 0 ^ · \ //
entsprechen, worin FL einen Aethyl- oder Methylrest bedeutet.
Unter den Verbindungen der Formel (6) hat sich das 3-(Dirnethylphosphono)-propionsäureamid besonders vorteilhaft
erwiesen.
Als gut geeignete Komponenten a) haben sich im erfindungsgemassen Verfahren vor allem Umsetzungsprodukte
aus Hexamethylolmelamin oder Hexamethylolmelaminpentamethyläther
und 3-(Di'ynethylphosphono)-propionsäureamid und gegebenenfalls
Formaldehyd erwiesen.'
Andere bevorzugte Komponenten a) sind Umsetzungsprodukte
aus Dirnethylol- oder Hexamethylolmelamin und
3-(Dimethylphosphono) ~propionsäu?emethylolam Ld . r..:
3-(Dimethylphosphono) ~propionsäu?emethylolam Ld . r..:
Die Umsetaungsprodukto a) können ferner auch der
Formel 109840/1708
I | K | |
σ | C—H | |
// | ||
if | ||
N-Gn | ||
R1-O
R-O
X—GH
t CO
entsprechen, worin R. und X die angegebene Bedeutung haben, Y eine Alkylgruppe mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen, m, η
und ρ je eine ganze positive Zahl, wobei ra einen Wert von h bis 6, η einen Wert von 3 oder 4 und ρ einen solchen von
höchstens η■+ 1 haben, bedeuten. Beispielsweise kann es
sich hier um die Verbindung der Formel (8)
sich hier um die Verbindung der Formel (8)
H-CO
3
3
H„CO
5
5
OCH^
/ 3
/ 3
OCH
C-OH
ILCO 0
P ^C
ILCO CII0-CH0-CO-H-CIL K If
2 2 v2 ι η
0CHx
CH0-K-OC-CH0-CH0 OCH
2 2
2 2
IT-C G—N
H„CO CH0-CH0-CO-Ir-CH0
ί 2 2 ι 2
π σο
H3C0
κ ^
H2G~0H
H2G"0H
OCH
-H
-CIL
handeln.
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(9)
Andere Itosetzungsprodukte a) können z.B. der
Formel
O 0-S,
V-R,
, worin H^ «nd X die angegeben© Beäeiatmag haben,
A eimn -QO-, es-^ CUU oder -C0-IIE~C0- Bösl; darstellt, wobei
E für ein Wassfrstoffsitom o<lßr einen Eßst der Fonsel
-CHgHD-Y, steht, ϊ^ einen jhlltylrest* mit liöchstens k
Kohlenstoff atoms»- oöeje vor2«gsiieise einVlasserstoffatoa ^
wpd q. 1, 2 öder 5 bedeuten."Hier-fconuat beispielsweise
eine Verbindung äer ForJne|,
IQ)
OCfi_
in Frage,
Vieitere geeignete Umsetzangsprodukte a} werden
in der britischen fafcentsoliriffc 1 092 793
besehrieben* ebenso 4er0& Herstellung»
INSPECTED
Zu den Umsetzungsprodukten a) der Formel (7) gelangt man zweckmässig, wenn man eine Verbindung der Formel
(l) mit einem mindestens zwei primäre Aminogruppen enthaltenden 1,3,5-Triazin, wobei die HpN- Gruppen einer dieser
zwei Ausgangskomponenten methyloliert sein müssen, unter Erwärmen, vorzugsweise in Gegenwart eines organischen
Lösungsmittels, welches mit Wasser ein Azeotrop bildet, kondensiert, mit Formaldehyd oder einem Formaldehyd abgebenden
Mittel bei erhöhter Temperatur, gegebenenfalls in Gegenwart eines basischen Katalysators, nachmethyloliert
und gegebenenfalls anschliessend' noch mit einem höchstens ty Kohlenstoffatome enthaltenden Alkanol veräthert.
Die Umsetzungsprodukte a), die der Formel (9) · entsprechen, v/erden zweckmässig so hergestellt, dass
man zwei Mol einer Verbindung der Formel (l) mit zwei Mol Formaldehyd oder einem Formaldehyd abgebenden Mittel rnonomethyloliert,
anschliessend mit einem Mol Harnstoff, Thioharnstoff, Guanidin oder Biuret in Abwesenheit von V/asser
in einem inerten organischen Lösungsmittel, bei erhöhter Temperatur umsetzt, das entstandene Reaktionsprodukt mit
Formaldehyd oder einem Formaldehyd abgebenden Mittel, bei erhöhter Temperatur gegebenenfalls in Gegenwart eines basischen
Katalysators, naehmethyloliert und gegebenenfalls noch mit einem Alkanol mit höchstens k Kohlenstoffatomen
veräthert.
109840/1708
Die Nachmethylolierungen mit Formaldehyd oder
einem Formaldehyd abgebenden Mittel wie Paraformaldeyd erfolgen vorteilhaft bei Temperaturen bis I50 C. Als gegebenenfalls
mitverwendete, katalytisch wirkende Basen kommen z.B. Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd., Natriumacetat,
Magnesiumoarbonat oder Magnesiumoxyd, in Frage.
Eine bevorzugte Ausführungsform zur Herstellung der Umsetzungsprodukte a) besteht darin, dass man eine Verbindung
der Formel (l) mit einer methylolierten, gegebenenfalls vorätherten
Komponente af) in der Schmelze, d.h. in Abwesenheit eines Lösungsmittels bei Temperaturen von 100 bis
I500 C umsetzt.
Bei der Komponente b) kann es sich um gemischte
oder einheitliche, polyhalogenierte Triester der Phosphorsäure
handeln.
Als Komponente b) werden vorzugsweise polyhalogenierte Phosphorsäuretrialkylester verwendet. Insbesondere
sind solche Trialkylester geeignet, welche im Alkylrest
höchstens 4 Kohlenstoffatome enthalten und worin jeder Alkylrest mit 2 oder 3 Halogenatomen, z.B. Bromoder
Chloratome, substituiert ist«, Namentlich seien hier
als Komponente b) Tris-(2,3-dibrom-2-chlorpropyl)-phosphat
oder insbesondere Tris-(2,3-dibrompropyl)-phosphat erwähnt.
Daneben seien aber auch noch Triarylester, wie Tris-(poly~
bromaromatische) Phosphate, z.B. polybromiortes Triphenyl-
oder Trikresy!phosphat aufgeführt.
109 84 0/1708
Die wässerigen Zubereitungen zum Flammfestmachen von Fasermaterialien aus Polyacrylnitril, Polypropylen
und/oder Polyamid enthalten in der Regel 15 bis 2K) Gewichtsprozent
der Komponente a) und 5 bis 25 Gewichtsprozent der Komponente b). Die wässerigen Zubereitungen werden durch
einfaches Vermischen der Komponenten a) und b) und Zugabe einer entsprechenden Menge Wasser erhalten, im unverdünnten
Zustand sind die Mischungen der Komponenten a) -und b) viskos, und beim Verdünnen mit Wasser ergeben sich feindisperse
Emulsionen von guter Stabilität.
Die Zubereitungen zum Flammfestmachen können gegebenenfalls noch v/eitere Zusätze enthalten. Zur Erzielung
einer grösseren Substanzauflage auf Geweben ist z.B. ein
Zusatz von 0,1 bis 0,5$ eines hochmolekularen Polyäthylenglykols
vorteilhaft. Den Zubereitungen können weiter die
üblichen Weichmacher beigesetzt werden. Soll gleichzeitig die Knitterechtheit des zu behandelnden Gewebes verbessert
werden, so können z.B. Aminoplastvorkondensate den Zubereitungen beigegeben werden. Ein Zusatz von Härtungskatalysatoren,
wie z.B. Ammoniumchlorid, Ammoniumdihydrogenorthophospiiat.
Phosphorsäure, Magnesiumchlorid, Zinknitrat ist auch !iiöglicii, doch meistens nicht erforderlich* da die
erflndungsgeiaäss zu verwendenden Uwseisungsprodukte bei
höheren Temperaturen meist von selbst liärten. Dc^r Zusatz
eines Smulgators ist oft nicht nötig, da die phosphoriialtigeii
8 40/1708
Umsetzungsprodukte a) ζ.Τ* selber sehr wirksame Emulgatoren
für die polyhalogenierten Phosphorsäureester sind.
Bei den erfindungsgemässen flammfest auszurüstenden Pasermaterialien handelt es sich vorzugsweise um Textilien,
Das Fasermaterial kann nur aus einer der angegebenen
synthetischen Pasern bestehen oder auch als Gemisch vorliegen, z.B. als Mischgewebe.
synthetischen Pasern bestehen oder auch als Gemisch vorliegen, z.B. als Mischgewebe.
Die Zubereitungen werden nun auf die Fase'rmaterialien
aufgebrachtj 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.
Teppiche aus Polyacrylnitril-, Polypropylen- und/oder Polyamidfasern eignen sieh besonders gut zum Flammfestmachen*
nach dem vorliegenden Verfahren.
und imprägniert diese auf einem Foulard üblicher Bauart,
das mit der Zubereitung bei Raumtemperatur beschickt wird.
Teppiche aus Polyacrylnitril-, Polypropylen- und/oder Polyamidfasern eignen sieh besonders gut zum Flammfestmachen*
nach dem vorliegenden Verfahren.
Das so imprägnierte Fasermaterial muss nun getrocknet werden, was zweekmässig bei Temperaturen bis 100 C geschieht.
Hierauf wird es einer Wärmebehandlung bei Temperaturen oberhalb 100° C, z.B. zwischen I30 und 200° C, vorzugsweise
bei l40 bis l80° C, unterworfen, deren Dauer umso kürzer sein kann, je höher die Temperatur ist. Diese Dauer
des Erwärmens beträgt z.B. 2 bis 6 Minuten bei Temperaturen von I80 bis l40° C
des Erwärmens beträgt z.B. 2 bis 6 Minuten bei Temperaturen von I80 bis l40° C
INSPECTED
109840/1708
Eine Nachwäsche von Polyacrylnitril- und Polypropylenfasermaterial
mit einem säurebindenden Mittel/
vorzugsweise mit wässeriger Natriumcarbonatlosung, z.B.
bei 4o C bis Siedetemperatur und während 40 bis 3 Minuten, ist bei stark saurem Reaktionsmedium zweckmässlg, da der Griff dadurch verbessert wird. Polyamidfasern haben
schon ohne eine solche Nachwäsche einen guten Griff.
vorzugsweise mit wässeriger Natriumcarbonatlosung, z.B.
bei 4o C bis Siedetemperatur und während 40 bis 3 Minuten, ist bei stark saurem Reaktionsmedium zweckmässlg, da der Griff dadurch verbessert wird. Polyamidfasern haben
schon ohne eine solche Nachwäsche einen guten Griff.
Man erhält nach dem erfindungsgemässen Verfahren Fasermaterialien mit einer sehr guten permanenten Flammfestigkeit.
Die Prozente und Teile in den nachfolgenden Herstellungsvorschriften
und den Beispielen sind Gewichts- · Prozente bzw. GewichtsteiIe. Volumenteile verhalten sich
zu Gewichtsteilen wie ml zu g.
109840/1708
Herstellungsvorschriften
A. In einem 500 Volumenteil-Rührkolben, welcher mit
Rückflusskühler und Thermometer versehen ist, werden 211
Teile (l Mol) 5-(Dimethylphosphono)-propionsäuremethylol~
amid und 71 Teile (0,166 Mol) eines 90»igen Hexamethylolmelaminpentamethyläthers während insgesamt 50 Minuten bei
Il8 bis 125°C urngesetzt. Nach Ablauf der ersten 50 Minuten Reaktionszeit wird die Apparatur unter Vakuum gesetzt, das entstandene Methanol abdestilliert und dann auf 100 C abgekühlt. Hierauf vermischt man das Reaktionsprodukt mit 220
Teilen Tris-2,5-dibrompropylphosphat und kühlt unter weiterem Rühren langsam auf Raumtemperatur ab. Man erhält ein
gelbliches, nahezu klares und homogenes viskoses Produkt.
Teile (l Mol) 5-(Dimethylphosphono)-propionsäuremethylol~
amid und 71 Teile (0,166 Mol) eines 90»igen Hexamethylolmelaminpentamethyläthers während insgesamt 50 Minuten bei
Il8 bis 125°C urngesetzt. Nach Ablauf der ersten 50 Minuten Reaktionszeit wird die Apparatur unter Vakuum gesetzt, das entstandene Methanol abdestilliert und dann auf 100 C abgekühlt. Hierauf vermischt man das Reaktionsprodukt mit 220
Teilen Tris-2,5-dibrompropylphosphat und kühlt unter weiterem Rühren langsam auf Raumtemperatur ab. Man erhält ein
gelbliches, nahezu klares und homogenes viskoses Produkt.
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B. In einem 500 Volumenteil-Rührkolben, welcher mit
Rückflusskühler und Thermometer versehen ist, werden l8l Teile (l Mol) 3-(Dirnethylphosphono)-propionsäureamid geschmolzen
und unter Rühren auf 120 C Innentemperatur erwärmt . Hierauf setzt man 83,6 Teile Hexame thylolnie laminpentamethylather
(θ,2 Mol) zu, stellt die Innentemperatur
wieder auf 120 C ein, und rührt weitere 15 Minuten, wobei
die Innentemperatur allmählich bis 100° C absinkt und gleichzeitig ein deutlicher Methanol-Rückfluss entsteht.
Dieses Methanol wird vorteilhafterweise nicht entfernt, um die Viskosität des Reaktionsgemisches in einem Bereich
zu halten, wo es sich noch gut handhaben lässt.
Das Reaktionsprodukt B hat den gewünschten Kondensationsgrad erreicht, wenn eine Probe von etwa 2,5 Tel-)
len mit 1,5 Teilen Tris-(2,3-Dibrompropyl)-phosphat vermischt,
mit 6 Teilen Wasser zusammen von Hand im Reagenzglas verrührt, .sofort eine feindisperse milchige Emulsion
ergibt. Das Reaktionsprodukt wird hierauf auf Raumtemperatur gekühlt, oder kann vor dem Abkühlen mit der gewünschten
Menge Tris-2,3-Dlbrompropylphosphat .vermischt und gleichzeitig
abgekühlt werden.
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Man erhält in beiden Fällen ein hochviskoses Produkt, welches beim Vermichen mit V/asser eine stark
saure Reaktion anzeigt.
C. In einem 500 ml Rührkolben, welcher mit Rückflusskühler
und Thermometer versehen ist, werden 220 Teile ewiges 3- (Dimethylphosphono) -propionsäuremethylolamid
(1 Mol) mit 51 Teilen Hexamethylolmelamin (0,17 Mol)
vermischt und unter Rühren auf 110 bis 115° C Innentemperatur erwärmt. Hierauf wird während 5 Minuten unter "Vakuum die
Methanolanteile entfernt, welche im 3-(Dimethylphosphono)-propionsäuremethylolamid
enthalten sind. Anschliessend wird während 30 Minuten bei 125° C Innentemperatur behandelt
und darnach auf Raumtemperatur gekühlt.
Man erhält ein sehr hochviskoses, farbloses und klares Produkt.
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D. In einem Rührkolben von 2500 Raumteilen Inhalt, welcher mit einem Wasserabscheider versehen ist, v/erden
724 Teile 3-(Dimethylphosphono)propionsäureamid und 306,4 Teile
Hexamethylolmelamin in 1000 Teilen Benzol suspendiert. Man
setzt noch 9,6 Teile ρ-Töluolsulfansäure zu und erhitzt
zum Siedepunkt des Benzols, wobei das bei der Kondensation " gebildete Wasser azeotrop entfernt und im Wasserabscheider
^ aufgefangen wird. Nach 20 Stunden Reaktionszeit wird kein
Wasser mehr gebildet. Man erhält fH- Teile Wasser (berechnet
73 Teile). Das Benzol wird im Vakuum hierauf entfernt und man lässt gleichzeitig 2J-OO Teile Wasser allmählich
zutropfen.
Zu der verbliebenen trüben Lösung gibt man 400 Teile 40$igen wässerigen Formaldehyd und methyloliert während
4 Stunden bei βθ C. Mittels tropfenweiser Zugabe von
insgesamt 14,5 Teilen 30$iger Natriumhydroxydlösung wird
" ein pH~Wert von 8 bis 8,5 eingehalten, v/elcher mit einer
p„-Elektrode laufend kontrolliert wird. Nach dem Abkühlen
Jti
auf Raumtemperatur erhält man l640 Teile einer opaltrüben
Lösung, welche auch nach einer Filtration getrübt bleibt. Der Gehalt an Aktivsubstanz beträgt 62$.
Es werden folgende Formaldehydwerte gefunden:
109840/1708
Total CH2O: l88 Teile (hiervon stammen'68 Teile
vom Hexamethylolrnelatnin und 120 Teile werden für die Methylolierung eingesetzt). Freier CHgO: 58 Teile.
Gebundener CH0O: I30 Teile.
Es darf somit angenommen werden, dass durch die Methylolierung
62 Teile CHgO an die sekundären -CONH- Gruppen
gebunden werden, was einer Tetramethylolverbindung der
folgenden Formel entspricht.:
IT
H„C0 0
3 V
3 V
22 ^
H_C0 CH0-CH0-CC-H-H0G H CH0-H-OC-H0C-H0C OCH,
\ / 2 2 |2 2 2 2 \ / 3
: P ' P
H„C0 0 0 0CH„
3
, 0 OCH„
-CH^-H-CO-CH-CH2—P
.2
OCH.
109840/1708
E. In der in Vorschrift C beschriebenen Apparatur werden l86 Teile (0,88 Mol) 3-(Dimethylphosphono)-propionsäuremethylolamid
mit 96 Teilen (0,44 Mol) einer Verbindung der Formel
G CH
(12) * i I
HCN H
G K 0
während 2 Stunden bei II5 bis 120° C Innentemperatur umge
setzt. Man erhält einen gelben Sirup.
E. In der in Vorschrift C beschriebenen Apparatur werden 217,2 Teile (1,2 Mol) 3-(Dimethylphosphono)-propionsäureamid
und 6l,2 Teile (0,2 Mol) HexamethyIo!melamin
f während 30 Minuten bei 100 bis 105° C umgesetzt. Nach
dem Abkühlen setzt man I60 Teile Methanol und 100 Teile Wasser zu und filtriert die gebildete Lösung unter Zu-
gäbe von 5 Teilen Kieselgur von kleinen Mengen unlöslicher
Anteile ab. Hierauf entfernt man im Vkauum bei 6o°" C das Wasser-Methanol-Gemisch und erhält ein hochviskoses, farbloses,
opalgetrübtes Harz.
10 9 8 4 0/17 08
G. In einem Vierhals-Rührkolben von 200 Volumenteilen
Rauminhalt, welcher mit Rückflusskühler, Thermometer, Gaseinleitungsrohr und p„-Elektrode versehen ist, werden 110 Teile
des in Vorschrift P beschriebenen Reaktionsproduktes in 110 ml Methanol bei 20 C gelöst und unter Rühren HCl-Gas eingeleitet,
bis der p„-Wert 2,5 beträgt. Hierauf veräthert man
JtI
während 3 1/2 Stunden bei Rückflusstemperatur (72 - 73° C)
und hält den p„-Wert bei 2,5 bis 3*2. Man kühlt ansehliessend
auf 6o C ab und neutralisiert mit wasserfreiem Natriumcarbonat, bis auf p„ 7,9, kühlt auf 20° C ab und filtriert die
Reaktionslösung durch einen Papierfilter. Das Filtrat wird im Vakuum bei 60 C vom Methanol wieder befreit. Man erhält
einen hochviskosen leicht trüben Sirup.
H. In der in Vorschrift C beschriebenen Apparatur werden 139 Teile (OS5 Mol) Bis-(2-Chloräthylphosphono)-propionsäureamid
und 35j5 Teile (0,25 Mol) Hexamethylolmelaminpentamethylather
(90#ig) wahrend 70 Minuten bei 100 bis 110° G umgesetzt. Man erhält ein sirupöses Reaktionsprodukt
.
109840/1708
I. In der in Vorschrift C beschriebenen Apparatur werden ll6-,5 Teile (0,5 Mol) 3-(Diallylphosphono)-proplonsäureamid,
15,4 Teile (0,5 Mol) 97,5/^iger Paraformaldehyd,
1,75 Teile Na-Methylat-Pulver und 0,23 Teile Hydrochinon
während 75 Minuten bei 100 bis 110 C umgesetzt. Das er
haltene Produkt hat einen Methylolierungsgrad von
Man setzt nun 35*5 Teile (0,25 Mol) eines
90$igen Hexamethylolmelaminpentamethyläthers zu und' behandelt
während weiteren 60 Minuten bei 115 bis 120° C. Man erhält nach dem Abkühlen einen gelblichen Sirup.
J. In der in Vorschrift C beschriebenen Apparatur werden 225 Teile (1 Mol) 3-(Dimethylphosphono-methoxymethylpropionsäureamid
und 51 Teile (0,l66 Mol) Hexamethylolmelaoiin
während 15 Minuten bei Il8 bis 119 C umgesetzt und anschliessend
sofort auf Raumtemperatur gekühlt. Man erhält einen farblosen Sirup.
9840/1708
Ein Teppich aus Polyacrylnitril (Gewicht: I5OO g/m2,
Verhältnis Flor: Jute = 3:1, Florhöhe = 9,5 mm) wird mit
einer ^5$igen Lösung des Produktes gemäss Herstellungsvorschrift
A foulardiert. Die Flottenaufnähme beträgt 100$. Nach
dem Trocknen bei 90 C, wird während 5 Minuten bei 155 C gehärtet.
Zur Verbesserung des Griffs wäscht man anschliessend
in einem Bad, welches im Liter 5 g Natriumcarbonat und 2 g
eines Koridensationsproduktes aus 1 Mol p-tert.-Nonylphenol und 9 Mol Aethylenoxyd enthält, während 20 Minuten bei^40°C
und einem Flottenverhältnis von 1:30. Anschliessend wird entwässert und bei 90 G getrocknet.
Der Teppich ist nach dieser Behandlung - nach DIN 51 9βθ geprüft - flammfest bzw. schwer entzündlich.
109840/1708
Ein Teppich aus Polypropylen (Gewicht: 15ΟΟ g/m ,
Verhältnis Flor: Jute = 5:1, Plorhöhe = 9 mm) wird mit
einer 50 bzw. 45;»igen Lösung des Produktes gemäss Herstellungsvorschrift
A foulardiert. Die Plottenaufnähme- beträgt
90$. Nach dem Trocknen bei 900C wird während 5 Minuten bei
155°C gehärtet.
Anschliessend wird wie im Beispiel 1 beschrieben nachgewasehen und wieder getroc-knet.
Beide so behandelten Teppiche sind - nach DIN 51 9βθ geprüft - flammfest bzw. schwer entzündlich
ausgerüstet. Die Flammfestigkeit ist nach einer Shampoo-Behandlung unverändert.
109840/1708
Beispiel 3
Zum Ausrüsten von Schnittflorteppiohen aus
Polyacrylnitril- bzw. Polypropylenfasern werden nach folgenden zwei Verfahren Mischungen hergestellt:
a) Das phosphorhaltige Umsetzungsprodukt wird vorgelegt,
der Phosphorsäureester wird zugesetzt und mit Wasser wird auf das gewünschte Volumen eingestellt.
b) Der Phosphorsäuretriester wird mit einem Emulgator
versetzt Λ das phosphorhaltige Umsetzungsprodukt
wird zugemischt und mit Wasser wird auf das gewünschte Volumen eingestellt...
Die Zusammensetzung der Mischungen ist aus der nachfolgenden
Tabelle I ersichtlich.
109840/1708
Nr. | Mischung | a) Produkt gemäss Vorschrift |
b) Phosphor säure triester |
Verhält - nis a):b) |
* | D Emulgator in % der Komponente |
Konzentra tion der Flotte in % |
Konzentratic der Mischung |
nen in % ; auf |
1 | A | TBP | 1:1 | a | - | 45 | PAC-Teppich | PP-Teppich | |
2 | A | TCP | 3:2 | a | - | 45 | 36 | 22,5 | |
3 | A | TDP | i;i | a | - | 30 | 32 | 22,5 | |
4 | B | TDP | 1:1· | b | 20 | 30 | 24 | 15 | |
5 | E | TDP | 1:1 | b | 20 | 30 | 30 | 24 | |
6 | P | TDP | 1:1 | b | 20' | 30 | 28 | 18 | |
7 | . G | TDP | 1:1 | b | 20 | 30 | 27 | 21 | |
8 | •Η | TDP | 1:1 | b | 20 | 45 | 27 | 21 | |
57 | 45 |
Mischverfahren
O CO
TBP = Tris-(bromkresyl)-phosphat
TCP = Tris-(2-chlor-2,3-dibrompropyl)-phosphat
TDP = Tris-(dibrompropyl)-phosphat
1) Emulgator: Kondensationsprodukt von 1* Mol Hydroabiety1alkohol und 200 Mol Aethylenoxyd,
vernetzt mit 1% Hexamethylendiisocyanat, als 50^ige wässerige Lösung.
Die Teppiche (aus Polyacrylnitril: Gewicht I56O g/m
Verhältnis Flor-Jute 3:1* Plorhöhe 8 bis 9 ram.; aus Polypro-
pylen: Gewicht I080 g/m , Verhältnis Flor-Jute 2:1; Florhöhe
5 mm; beide Teppiche ohne Rückenbeschichtungen) werden mit diesen Mischungen foulardiert, bei 8o° C während 5 Minuten
getrocknet und anschliessend wird während 5 Minuten bei 155 C
gehärtet.
Teile aller Prüflinge werden nun einer Nachwäsche wie in Beispiel 1 angegeben, unterzogen und andere Teile aller
Prüflinge werden mit einem Shampoo behandelt. Als.Shampoo wird ein..- handelsübliches Teppichshampoo,mit Wasser 1:8 verdünnt,
verwendet, Diese Lösung wird mit einem Schwamm auf dem Teppich-verschäumt und einmassiert(auf 10 Teile Teppich
1 Teil Lösung). Der überschüssige Schaum wird nach der Rei-. nigung abgesaugt. Der Prüfling wird dann bei Raumtemperatur
trocknen gelassen.
Sämtliche ausgerüsteten Teppiche werden unmittelbar nach der Ausrüstung nach, der Nachwäsche und nach der
Shampoo-Behandlung auf ihre Flammfestigkeit geprüft. Geprüft, wird nach dem Horizontaltest DIN 5196O, wobei vor der
Prüfung die Prüflinge während 2 Stunden bei 105° C und eine Stunde im Exsiccator bei Raumtemperatur getrocknet werden.
.Sämtliche Prüflinge zeigen eine gute Flammfestigkeit
gemäss DIN 51960* während entsprechende unbehandelte
Teppiche verbrennen.
1098A0/1708
Beispiel 4
Gleich wie in Beispiel 3 angegeben werden Schnittflorteppiche aus Polyacrylnitril mit Mischungen
gemäss Tabelle II (Herstellung siehe Beispiel 3) ausgerüstet.
Teile aller Prüflinge werden nun einer Nachwäsche wie in Beispiel 1 angegeben unterzogen und andere
Teile werden, wie in Beispiel 3 angegeben, mit einem Shampoo behandelt.
Sämtliche ausgerüsteten Teppiche werden dann wie in Beispiel 3 beschrieben auf ihre Flammfestigkeit
geprüft.
Sämtliche Prüflinge zeigen eine gute Flammfestigkeit gemäss DIN 5196O, während entsprechende unbehandelte
Teppiche verbrennen.
10 9 8 4 0/1 70 8
Tabelle ΪΙ
Mischung | b) Phosphor säure triester |
Verhält nis a):b). |
a | 1) Emulgator in fo der Komponen te b) |
Konzentra | Konzentration in % der | |
Nr. | a) Produkt gemäss Vorschrift |
■ TDP | 1:1 | b | — | tion der Flotte in |
Mischung auf Teppich |
9 | A | TDP | 1:1 | b | 0,2 | ■ . 15 | 10,5 |
10 | C | TDP | 1:1 | b | 0,2 | 30 | 31 |
11 | D | TDP | 1:1 | b | 0,2 | 30 | 30 |
12 | ' G | TDP | 1:1 | b | 0,2 | 45 | 41 |
13 | H | TDP. | 1:1 | b | 0,2 | 30 | 42 |
14 | I . | TDP | 1:1 | 0,2 | 30 | 30 | |
J . | 30 | 26 |
* Mischverfahren TDP
1) Emulgator ) siehe BeisPiel 3
!V)
to
O CO
CD
Beispiel 5
Gleich wie in Beispiel 3 angegeben werden Schnitt florteppiche aus Polypropylen mit folgenden Mischungen (Her
stellung siehe Beispiel 3) ausgerüstet.
Nr. | Mischung | b) Phosphor- säure- triester |
Verhält nis a):b) |
* | Konzen tration der Flotte in % |
Konzentra tion in % der Mi schung auf Teppich |
16 | a) Produkt geniäss Vorschrift |
TBP | 1:1 | a | 15 | 5 |
17 | A | TBP | 3:2 | a | 15 | 5 |
18 | A | TCP | 1:1 | a | 15 | 6 |
19 | A | TDP | 1:1 | a | 45 | 16 |
A |
* Mischverfahren
TBP, TCP, TDB siehe Beispiel 3
109840/1708
Teile aller Prüflinge werden nun einer Nachwäsche wie in Beispiel 1 angegeben unterzogen und andere
Teile werden wie in Beispiel 3 angegeben mit einem Shampoo behandelt.
Sämtliche ausgerüsteten Teppiche werden dann wie in Beispiel 3 angegeben auf ihre Flammfestigkeit geprüft
.
Sämtliche Prüflinge zeigen eine gute Flammfestigkeit gemäss DIN 51960, während entsprechende unbehandelte
Teppiche verbrennen»
Gleich wie in Beispiel 3 angegeben werden Schnittflorteppiche
aus Polyacrylnitril und Polypropylen mit folgenden Mischungen (Herstellung siehe Beispiel 3) ausgerüstet
.
109840/1708
Tabelle IV
Nr. S |
Mischung | a) Produkt gemäss "Vorschrift |
b) Phosphor säure triester |
Verhält nis a):b) |
a | 1) Emulgator. in fo der Komponente b) |
Konzentra tion der Flotte in ?S |
Konzentrati Mischung au |
on in io der | PP-Teppich |
20 | A | TBP | 3:2 | b | _ | 15 | PAG-Teppich | I | — | |
21 | C | TDP | 1:1 | 20 | 30 | 9 | 21 | |||
22 | D | TDP | 1:1 | b | 20 | 45 | - | 35 | ||
23 | I | TDP | 1:1 | 20 | 45 | — | 36 | |||
- |
* Mischverfahren
TBP, TDP, · Emulgator
.1)
siehe Beispiel 3
Teile aller Prüflinge werden nun, wie in Beispiel 3 angegeben, mit einem Shampoo behandelt.
Sämtliche ausgerüsteten Teppiche werden dann wie in Beispiel 3 beschrieben auf ihre Flammfestigkeit
geprüft.
Sämtliche Prüflinge zeigen eine gute Flammfestigkeit gemäss DIN 51960, während entsprechende
unbehandelte Teppiche verbrennen.
Gleich wie in Beispiel 3 angegeben wird ein Polyamid-Teppich mit folgenden Mischungen (Herstellung
wie in Beispiel "3) ausgerüstet.
109840/1708
Nr. | Mischung | a) Produkt gemäss Vorschrift |
b) Phosphor säure triester |
Verhält nis a):b) |
Misch ver fahren |
D Emulgator in fo der Komponen te b) |
Konzentration der Flotte in |
Konzentration der Mischung auf Tep pich in 'fo |
24 25 26 27 28 |
A D E H I |
TCP TDP TDP TDP TDP |
HHHHH
HHHHH |
a b b b b |
ro ro ro ro
ο ο ο ο ι |
45 30 45 45 45 |
41 _ 24 46 37 47 |
TCPj TDP, Emulgator
siehe Beispiel 3
Beim Polyamid-Teppich handelt es sich um einen sog. "Polyamid-6-Tufted-Teppich", Gewicht 1750 g/m ,
Verhältnis Flor-Jute l:l,4j Florhohe 4 mm., ohne Rückenbe
schichtung.
Teile der Prüflinge werden wie in Beispiel 3 angegeben mit einem Shampoo behandelt.
Sämtliche ausgerüsteten Teppiche werden dann auf ihre Flammfestigkeit geprüft. Geprüft wird nach dem
Vertikaltest DIN 53906 mit ]Λ Sekunden Zündzeit. Vor der
Prüfung werden die Prüflinge wie in Beispiel 3 angegeben getrocknet. Die Prüfung ergibt folgende Resultate:
'Mischung | Flammfestigkeit | nach Shampoo-Behandlung |
Nr. | nach Ausrüstung | sehr gut |
24 | sehr gut | gut |
25 | gut | sehr gut |
26 | sehr gut | gut |
27 | gut | gut |
28 | gut |
109840/1708
Claims (1)
- Patentansprüche1. Verfahren zum Flammfestmachen von Fasermaterialien aus Polyacrylnitril., Polypropylen und/oder Polyamid, dadurch gekennzeichnet., dass man auf diese Materialien eine wässerige Zubereitung aufbringt, diea) mindestens ein Umsetzungsprodukt ausa') einer mindestens dimethylolierbaren Stickstoffverbindung,bT) einer Verbindung der FormelR1—0 0P
R2-O ■ GH2-CH-CO-NH2 ,worin R und R je einen Alkyl-, Alkenyl- oder Halogenalkylrest mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen und X einen Methylrest oder vorzugsweise ein Wasserstoffatom bedeuten,c ) Formaldehyd oder einem Formaldehyd abgebenden Mittel undd' gegebenenfalls einem Alkanol mit höchstens Kohlenstoffatomen undb) mindestens einem aliphatischen oder aromatischen polyhalogenierten Phosphorsäuretriester, vorzugsweise einem Phosphorsäuretrialkyl- oder -triärylesterenthält, die so behandelten Materialien trocknet und einer Wärmebehandlung unterwirft.109840/17082. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Pasermaterialien aus Polyacrylnitril oder Polypropylen flammfest gemacht werden.3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Umsetzungsprodukte a) verwendet, welche durch Umsetzung der Komponenten a1), b1) und c1) und hierauf gegebenenfalls mit der Komponente d') erhalten werden.4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mkn Umsetzungsprodukte a) verwendet, welche durch Umsetzung der Komponente a') mit der Komponente c'), dann mit der Komponente bT) und hierauf gegebenenfalls mit der Komponente d') erhalten werden.5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Umsetzungsprodukte a) verwendet, welche durch Umsetzung der Komponente a1) mit der Komponente c1), dann mit der Komponente d1) und hierauf mit der Komponente d1) und hierauf mit der Komponente b1) erhalten werden.6. ' Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Umsetzungsprodukte a) verwendet, welche dadurch erhalten werden, dass man zuerst die Komponenten a1) und b') je für sich mit der Komponente c1) umsetzt, dann die beiden Umsetzungsprodukte miteinander umsetzt und hierauf gegebenenfalls noch mit der Komponente d') umsetzt109840/.17 087· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Umsetzungsprodukte a) verwendet, welche dadurch erhalten werden, dass man zuerst die Komponente b') mit der Komponente c') und gegebenenfalls mit der Komponente df) umsetzt und dann, das so entstandene Produkt mit der Komponente a') reagieren lässt.8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente a) ein Umsetzungsprodukt
verwendet, zu dessen Herstellung als Komponente a1) ein
mindestens durch zwei primäre Aminogruppen substituiertes Ij3>5-Triazin, Harnstoff oder eine Verbindung der Formel^ CH2H-N MlC Il 0verwendet wird.9· , Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente a1) Melamin verwendet.10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente a) ein UmsetzungsprQdukt verwendet, zu dessen Herstellung als Komponente bf) eine Verbindung der Formel109840/1708R1-O O PR,—O CH0—CH- CO—NH 1 ^ I 'verwendet wird, worin R, und X die im Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente b') eine Verbindung der FormelR,—0 0P R-Overwendet, worin R^. einen Aethyl- oder Methylrest bedeutet.12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente b") 3-(Dimethylphosphono^propionsäure amid verwendet.13· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente a) ein Urasetzungsprodukt aus Hexamethylolme1amin oder Hexamethylolmelaminpentamethy1-äther und 3-(Dimethylphosphono)-propionsäureamid und gegebenenfalls Formaldehyd verwendet.10984 0/170814. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente a) ein Umsetzungsprodukt aus Dirnethylol- oder Hexamethylolmelamin und 3-(Dimethylphosphono)-propionsauremethylolamid verwendet.15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente a) eine Verbindung der Formel\ H3C-Ch-C CH2H-N NHIfverwendet.16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente b) einen polyhalogenierten Phosphorsäure-trialkylester verwendet.k · 17. Verfahren nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente b) einen polyhalogenierten Phosphorsäure-trialkylester verwendet, worin die Alkylreste' höchstens 4 Kohlenstoff atome enthalten und jeder Alkylrest durch 2 oder 3 Halogenatome substituiert ist.l8. Verfahren nach Anspruch I7, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente b) Tris-(2,3-dibrom-2-chlorpropyl)-phosphat oder insbesondere Tris-(2,3-dibrompropyl) phosphat verwendet.109840/170819· Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass Fasermaterialien aus Polyacrylnitril oder Polypropylen flammfest gemacht werden.20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Teppiche flammfest ausgerüstet werden.21. Verfahren nach Anspruch 2^ oder 19* dadurch gekennzeichnet , dass Teppiche flammfest ausgerüstet werden.22. Die zur Ausübung des Verfahrens gemäss einem der Ansprüche 1 bis 21 verwendeten wässerigen Zubereitungen.23. Die nach dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 21 flammfest ausgerüsteten Pasermaterialien aus Polyacrylnitril, Polypropylen und/oder Polyamid.109840/1708
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ID=4258202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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GB1331346A (en) | 1973-09-26 |
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