DE2223426A1 - N-methylol-(dialkylphosphinyl)-alkylamide und deren verwendung als flammschutzmittel - Google Patents
N-methylol-(dialkylphosphinyl)-alkylamide und deren verwendung als flammschutzmittelInfo
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Description
UEXKÜLL & STOtBiERG
2 HÄMÖURG 52
BESEtJERSTRASSfe 4
DR. j.-D. FRHFi. vöri ÜEXKÜL.L
DR. ULRICH GRAF STOLBERG DlPL.-ING. JÜRGEN SÜCHANTKE
Burlington Industries Inc. 301 Horth Eugene Street
Greensboro, North Carolina Y. St. A.
(Prio: 12. Juli 1971 US 161 867 - 9197)
Hamburgi 9. Mai 1972
M-Me thylol- (dialkylphospMnyl) -alkylamide.
und deren Verwendung als glammschutzmittel
Bie Erfindung betrifft K-Methylol-(dialkylphosphinyl)-alkylamide
und deren Verwendung als Flammschutzmittel für zellulosehaltige Materialien.
Die wichtigste Entwicklung in den letzten Jähren auf dem Gebiet der Flammschutzmittel für zellulosehaltige Materialien
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stellte die in der US-Patentschrift 3 374 292 beschriebene
Klasse der reaktiven N-Methylol-3-(dialkylphosphono)~pro'pionamide
dar. Eine dieser Verbindungen, nämlich N-MethyIo1-3-(dimethylphosphono)-propionamid
O O
κ ti
(GH3O)2PCH2GH2GNHCH2OH,
hat unter der Handelsbezeichnung "Pyrovatex GP" einen beachtlichen
wirtschaftelichen Erfolg erzielt, da diese Verbindung ein besonders wirksames Flammschutzmittel darstellt, das sowohl
Phosphor als auch Stickstoff chemisch an das Zellulosemolekül bindet. Durch die reaktive chemische Bindung wird die
Verbindung wesentlich fester von der Zellulose gehalten als nichtreaktive Beschichtungen oder Y/eichmacher, die nur physikalisch
auf die Zellulose aufgeschichtet sind. Außerdem zeichnet sich N-Methylol-3-(dimethylphosphono)-propionamid dadurch
aus, daß es, solange es nicht mit synthetischen Textilfasern kombiniert wird, zu einer wesentlich geringeren als sonst bei
Verwendung von Beschichtungsmitteln auftretenden Versteifung der Gewebe führt. .
Allerdings ergeben sich auch bei.der Verwendung von N-Methylol-3-(dimethylphosphono)-propionamid Nachteile, da diese
Verbindung, chemisch gesehen, ein Phosphonatester ist, der
daher bei häufigem Gebrauch durch Y/asehen, Witterungseinfluß, Dampfbügeln und ähnlichen Behandlungen zur Hydrolyse neigt.
2 0 9 8 B UI 13 8 1
Ferner verläuft die Reaktion zwischen den Zellulosemolekülen
und N-MethylOl-3-(dimeth.ylphosphono)-propionamid bei weitem
nicht quantitativ, so daß sich während der Ausrüstung der zellulosehaltigen-Materialien
ein "beträchtlicher Verlust.an dem teuren Flammschutzmittel ergibt. Die nur in geringem Maße erfolgende
Umsetzung führt außerdem dazu, daß die Zellulose nur geringe Mengen des Flammschutzmittels aufnimmt, so daß eine
ausreichende Flammschutzwirkung bei Verwendung von Mischgewe-
ben wie beispielsweise denVgroßem Ausmaß verwendeten Mischgeweben
aus 50/50 Polyester und Baumwolle nicht durchgeführt werden kann, da N-Methylol-3-(dimethylphosphono)-propionamid nicht mit
den Polyestern und nur in geringem Ausmaße mit der Zellulose reagiert, so daß die aufgenommenen Mengen des Flammschutzmittels
bei Mischgeweben nicht zu einer ausreichenden flammenhemmenden Ausrüstung führen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, neue Flammschutzmittel mit verbesserter chemischer Reaktivität für
zellulosehaltige Materialien zu entwickeln, so daß eine ausreichende
flammenhemmende Ausrüstung auch für Gemische aus Synthesefasern und Baumwolle durchführbar ist. '
Erfindungsgemäß wird jetzt die Verwendung neuer Verbindungen
der allgemeinen Formel - , :
R1 0 X 0 . ■.-:■-.■■„
1 J" f 0.H0CHCNHCH0OH , ■ .
R2
in der R1 und R2 Methyl-, Äthyl- oder Propylgruppen und,X ain:
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Wasserstoffatoin oder eine Methylgruppe bedeuten, vorgeschlagen,
da diese Verbindungen eine ausgezeichnete Wirkung als Flammschutzmittel für zellulosehaltige Gewebe und Fasern aufweisen.
Die Erfindung betrifft also eine neue Klasse von Phosphinoxidderivaten der allgemeinen Formel
τ "PCH0CHCNHCH0Or,
1 yd ά
in der R ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit bis
6 C-Atomen, X ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und R- und R2 Methyl-, Äthyl- oder Propylgruppen bedeuten. Bevorzugt
verwendete Verbindungen haben die allgemeine Formel
* Vf T Ϊ
II PCHgCHCHHCHjOH und
III PCH2CHCNHCH2Oh,
CH3
in der R1, R2 und X die oben angegebene Bedeutung haben. Besonders
bevorzugt wird die Verwendung der Verbindung N-Methylol-3-(dimethylphosphinyl)-propionamid
der allgemeinen Formel
IV PCH0CH0CNHCH0Oh
/2.2. 2
/2.2. 2
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Diese Phosphinoxide 'können hergestellt werden, indem
die entsprechenden Dialkylphosphite mit geeigneten Grignard-Reagenzien
umgesetzt werden; die entstehenden disubstituierten Phosphinoxide, die auch als Phosphinigsäuren bezeichnet
werden, werden dann mit Acrylamid oder Methacrylamid und anschließend mit Formaldehyd umgesetzt, wobei sie eine Reaktionsfolge,
wie sie in der US-Patentschrift 3 374 292 beschrieben ist, durchlaufen.
Obgleich diese Verbindungen strukturell eine gewisse
Ähnlichkeit mit den bekannten Phosphonaten aufweisen, zeichnen sie sich durch zwei überraschende Eigenschaften aus, nämlich
durch die in hohem Maße ablaufende Reaktion mit Zellulose und durch ihre hervorragenden Flammensehutzeigenschaften« Diese
Vorzüge waren nicht vorherzusehen und scheinen sich außerdem gegenseitig zu beeinflussen. Von der Anwendung her bedeutet
dies, daß die bevorzugt verwendete Verbindung, K-Methylol-3-(dimethylphosphinyl)-propionamid,
in der weiteren Beschreibung als MDMP abgekürzt, als wirksames Flammschutzmittel auch für
Mischungen aus 50/50 Polyester/Baumwollmischungen wirksam ist, und zwar in Mengen, bei deren Anwendung N-Methylol-3-(dimethylphosphono)-propionamid
faktisch keine Wirksamkeit zeigt.
Die hervorragenden Flammschutzwirkungen der erfindungsgemäßen Phosphinoxide scheinen mehrere Ursachen zu haben,
von denen die hauptsächlichste darin begründet ist, daß MDMP wesentlich stärker und in größeren Mengen chemisch mit der
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Zellulose reagiert, wie es in folgenden Beispielen bewiesen wird. Ein weiterer Grund scheint in der Tatsache zu liegen,
daß EIDMP bei Einwirkung von Flammen eine völlig andere Reaktion als beispielsweise N-Methylol-3-(dimethylphoεphono)-propionamid
zeigt.
Da die erfindungsgemäßen Phosphinoxide keine hydrolyseempfindlichen
Phosphonatgruppen aufweisen und als Phosphinoxide zu den als am stabilsten bekannten Phosphorverbindungen
gehören, neigen sie auch nicht wie andere phosphorhaltige Flammschutzmittel wie beispielsweise auch die bereits genannten
Phosphonoverbindungen dazu, nach der Ausrüstung durch den Einfluß von Waschen, Bügeln, Witterung und ähnlichen Bearbeitungsverfahren
in dem damit behandelten Material schädliche Phosphorsäuren zu bilden.
Bei Verwendung als flammenhemmende Ausrüstung führen die erfindungsgemäßen Verbindungen aufgrund der chemischen Umsetzung
mit der Zellulose zu einer gleichzeitigen Zuführung von Stickstoff und Phosphor mit Hilfe eines Flammschutzstoffes,
wobei sich im Gegensatz zu den sonst üblichen Flammschutzmittel«,
kein Versteifen oder ähnliche Beeinträchtigung des behandelten Materials ergibt.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auf verschiedene Substrate wie beispielsweise Gewebe, Garne oder in
anderer Form vorliegende Zellulose in an sich bekannter Weise
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wie durch Sprühen, Eintauchen, Foulardieren oder in ähnlicher
Weise mit den vorzugsweise wäßrigen Lösungen der Verbindungen aufgetragen werden. Im allgemeinen und vorzugsweise erfolgt
das Auftragen der Ausrüstung durch Foulardieren, wobei im Fall der wäßrigen Lösungen hinterher getrocknet wird. Das mit der
Lösung behandelte Substrat muß dann einem Härtungs- oder Vernetzungsschritt
unterzogen werden, um die chemische Reaktion der Verbindungen mit den freien Hydroxygruppen der Zellulose
zu ermöglichen. Anschließend wird das Substrat vorzugsweise gewaschen, um die nicht chemisch gebundenen verbleibenden Verbindungen aus dem Substrat zu entfernen," Die Aushärtung oder Vernetzung
wird vorzugsweise durch Anwendung von Wärme vollzogen, obgleich auch andere geeignete Härtungsmechanismen durchgeführt
werden können. Die Wärmebehandlung ist allerdings im allgemeinen üblich und wird daher bevorzugt; das Ausmaß und die Dauer
der Wärmebehandlung hängt im allgemeinen von der Art des behandelten Substrates und ähnlichen Faktoren ab und kann von jedem
Fachmann schnell bestimmt werden. Im allgemeinen wird eine Y/ärmebehandlung innerhalb von einer bis mehreren Minuten bei Temperaturen
von etwa 1500C bis 175°C durchgeführt.
Die erfindungsgemäßen Phosphinoxide und die bereits bekannten N-Methylol-3-(dialkylphosphono)-propionamide unterscheiden
sich nur um zwei weitere Sauerstoffatome in den Phosphorverbindungen,
und diese beiden Sauerstoffatome sind räumlich auf der zur funktionellen -CHpQH-Gruppe entgegengesetzten
Seite, so daß aus der Struktur der Verbindungen angenommen wer-
209884/ 1 381
den könnte, daß diese Verbindungen mit zellulosehaltigen Materialien in ähnlicher Weise reagieren. Die auffallenden
Reaktionsunterschiede können bislang theoretisch nicht vollständig erklärt werden; aus den Versuchen in den folgenden
Beispielen ergibt sich aber eindeutig, daß die Verbindungen ausgeprägte Unterschiede in der Eeaktivität aufweisen und daß
die erfindungsgemäßen Phosphinoxide wesentlich günstigere Wirkungen haben.
Außer den Unterschieden in der Reaktivität der Verbindungen ergeben sich aber bei etwa vergleichbaren Aufnahmen der
Verbindungen in die zellulosehaltigen Materialien und bei etwa gleichem Phosphorgehalt deutliche Unterschiede, wobei die mit
MDMP behandelten Verbindungen eine wesentlich erhöhte flammenhemmende Wirksamkeit im Vergleich zu mit N-Methylol-3-(dimethylphosphono)-propionamid
behandelten Verbindungen zeigen. Daraus ergibt sich, daß die Verbindungen trotz gewisser struktureller
Ähnlichkeiten vermutlich einen völlig anderen Mechanismus bei der flammenhemmenden Wirksamkeit aufweisen. Die verschiedene
Wirksamkeit läßt sich besonders deutlich feststellen, wenn die Wirksamkeiten der Verbindungen an Mischungen aus 50/50 Polyester/
Baumwolle geprüft werden.
Die besondere Bedeutung der erfindungsgemäßen Verbindungen liegt in ihrer Verwendung als Flammfestausrüstung oder
flammenhemmende Ausrüstung für Materialien aus 100$ Baumwolle,
209884/ 1381
100$ Eayon oder Mischungen derartiger zellulosehaltiger
Materialien mit zahlreichen synthetischen Kunststoffmischungen
und insbesondere mit Polyestern; außerdem lassen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen aber auch zur Behandlung verschiedenster flammenhemmend oder flammfest auszurüstender Substrate
verwenden wie beispielsweise für Garne, Fasern, Papier oder andere zellulosehaltige Substrate aus Baumwolle, Rayon, Zellstoff
oder anderen zellulosehaltigen Mischungen, wobei die so ausgerüsteten Gegenstände beispielsweise für Bekleidung, Möbel, industrielle
Produkte oder Zwischenprodukte verwendet werden können.
Die Untersuchung der Flammschutzwirkung der erfindungsgemäßen und der bereits bekannten Verbindungen wurde nach
zwei Verfahren durchgeführt, und zwar nach dem vertikalen Flammentest "Fire Resistance of Textile Fabrics", AATCC ΙΌ. 54-1966
und insbesondere durch Messung des "Limiting Oxygen Index", LOI, da dieser zweite Test eine genauere Unterscheidung der Wirksamkeit
erlaubt, insbesondere bei Proben, die den Test nicht bestehen, indem sie beispielsweise in dem vertikalen Flammentest
in ganzer Länge brennen (BEL) und daher nicht durch die Länge der "Verkohlungszonen" verglichen werden können. Im allgemeinen
werden Substrate mit LOI-Werten von etwa 0,240 bis 0,260 im vertikalen Flammentest positiv bewertet, d.h. sie sind soweit
selbstlöschend, daß sie nicht in der gesamten Länge brennen, sondern meßbare Längen der Verkohlungszonen ergeben.
209884/ 1381
Die in den Beispielen angegebenen LOI-Werte wurden
entsprechend dem Instruktionshandbuch 4541K25-OO1B in einem
etwas modifizierten General Electric Oxygen Index Flammability Gage - Gerät, Katalog-Nr. A499OA gemessen. Der Standard-LOI-Test
für Kunststoffe ist als ASTM-Test D-2863 bekannt. Die Anwendbarkeit
des LOI-Testes für Stoffe ist ausführlich von J.J.
Willard und R.E. Wondra im Textile Research Journal 40, 203-210
(1970) beschrieben.
Die Abänderungen an dem Standardmeßgerät der General Elektric waren folgende (die Bezeichnungen der Apparateteile
ergibt sich aus dem ASTM Test D-2863, Fig. 1) : lichte Weite des Glaszylinders 7,62 cm anstelle von 8,89 cm; Entfernung zwischen
oberem Ende des Netzes (4) und oberen Ende des Zylinders 29,21cm anstatt 15,24 cm; Entfernung von Wulstoberfläche (6) zum Netz
(4) 16,51 cm anstatt 7,62 cm; Stofflänge 15,24 cm anstatt
12,70 cm; Abdeckplatte entfernt. Die Fließgeschwindigkeit wurde auf 4 cm/sec eingestellt.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
N-Methylol-3-(dimethylphosphinyl)-propionamid MDMP
wurde wie folgt dargestellt: Dimethylphosphinoxid wurde nach
der Methode von Hays, J. Org. Chem. 33, 3690 (1968) hergestellt
203884/1381
und vor der Verwendung destilliert. Eine Lösung aus 271,7 g (3,48 Mol) Dimethylphosphinoxid und 247,1 g (3,48 Mol) Acrylamid
in 319 ml Äthanol wurde unter Rühren tropfenweise mit einer frisch hergestellten Natriumäthylatlösung aus 8,4 g
(0,365 Atomgewichte ) Natrium in 193 ml Äthanol versetzt. Nachdem ungefähr ein Viertel der Base zugesetzt worden war,
setzte eine heftige exotherme Reaktion ein. Nach dem ersten Abklingen der Reaktion wurde die Äthylatlösung weiter in solchen
Mengen zugetropft, daß die Temperatur der Lösung auf 700C bis 800G gehalten wurde. Die entstehende weiße Aufschlämmung wurde ohne Erwärmen zwei Stunden weiter gerührt,"
dann gekühlt, filtriert, und der feste Rückstand aus 3-(Dimethylp'hosphinyl)-propionamid
abgetrennt und getrocknet. Die Ausbeute betrug 483 g; Schmelzintervall 190?C bis 1.910C.
Analyse:
Berechnet für C5H12NO2P: C 40.2, H 8.05, N 9.39, P 20.8
i° gefunden: C 39.9, H 7.84, N 9.36, P 21.7
95,1 g (0,638 Mol) dieses Phosphinoxide wurden mit 157 g (1,9 Mol) einer 36,öligen Formaldehydlösung bei 60 C behandelt.
Der pH-Wert der Lösung wurde durch Zugabe von wenigen Tropfen 50%iger NaOH bei 8 bis 9 gehalten. Nach 2,5 Stunden
war der nach der Natriumsulfitmethode bestimmte Gehalt an freiem Formaldehyd 'konstant. Die Lösung wurde über Nacht bei
Raumtemperatur weitergerührt und dann analysiert. Die Analyse ergab einen Gehalt von 0,562 Mol N-Methylol-3-(dimethylphos-
209884/138 1
phinyl)-propionamid MBMP in 141 g der Lösung.
Die Verwendbarkeit der Verbindungen als Flammschutz—
mittel wurde bestimmt, indem eine wäßrige Lösung des Flammschutzmittels
mit einem Gehalt an 1$ Härtungskatalysator (2-Amino-2-methyl-propanol-hydrochlorid)
und 0,1$ Netzmittel (iTonylphenyl-polyäthylenoxy-äthanol) auf gewogene Proben eines
gebleichten oder normal gereinigten, aber sonst unbehandelten Bettuchstoffes aus 100$ Baumwolle, aus 50/50 Polyester-Baumwolle,
oder auf andere zellulosehaltige Materialien in einem Laborfoulard mit einem Druck von 2,11 kg/cm foulardiert wurde» Anschließend
wurden die Proben 4 min bei 930C getrocknet, 3 min
bei 1750C gehärtet und abschließend 12 min in einer Haushaltswaschmaschine unter Verwendung eines Wassers mit einem Gehalt
an 0,001$ Waschmittel unter Einschaltung des Waschprogrammes
"Warm" ausgewaschen, trockengeschleudert und zur Vorbereitung des abschließenden Auswiegens und Untersuchens über Nacht bei
22,20C und 65$ relativer Feuchtigkeit gelagert. Falls nicht anders
angegeben, waren die Proben Bettuchstoffe aus 100$ Baumwolle (Fadendichte 95x84, Gewicht 126,75 g/m2) oder aus Betttuchstoff
aus 50$ Polyester und 50$ Baumwolle (Fadendichte 96x88, Gewicht 124,38 g/m ). Die Proben hatten im allgemeinen
die Maße 25,4 x 50,8 cm und wogen vor der Behandlung 16 g im Falle der Stoffe aus 100$ Baumwolle und 18 g im Falle der Stoffe
aus 50/50 Polyester und Baumwolle. Die Behandlung mit den Flammschutzmitteln wurde wiederholt, falls eine größere Aufnahme
209884/1381
an Schutzmitteln erzielt werden sollte, als sich bei einer einmaligen Behandlung erreichen läßt. Die besten Resultate
wurden im allgemeinen mit frisch bereiteten Imprägnierungslösungen erhalten. --
Zu Vergleichszwecken wurden Proben aus 50/50 PoIyester-Baumwoll-Gewebe
mit einer 40$igen wäßrigen Lösung von N-Methylol-3-(dimethylphosphono)-propionamid und MDMP gemäß
dem im Beispiel 2 beschriebenen Verfahren behandelt. Von den einmal behandelten Proben bestand keine den vertikalen Flam- r
mentest; die mit MDMP behandelten Proben zeigten aber.geringfügig
höhere LOI-Werte, wie sich aus dem Vergleich der einmal
behandelten Proben in den Tabellen 1 und 2 ergibt. Zwei oder drei weitere Behandlungen mit N-Methylol-3-(dimethylphosphono)-propionamid
zeigten keine Steigerung der Aufnahme und keine Verbesserung des LOI-Wertesj alle diese Proben brannten im
vertikalen Test in der gesamten Länge. Der LOI-Wert der unbehandelten
Gewebe betrug für SlIe Proben 0,168,
Bettuchstoffe aus 50/50 Polyester-Baumwolle mit 40?oiger Lösung
von N-Methylol-3-(dimethylphosphono)-propionamid behandelt \
Beispiel Anzahl d. Phosphor- $ Auf- Länge d.verti-kal.
Imprägnierungen gehalt in$ nähme LOI Verköhlungszon.e
A 1 1.32 9.1 0.223 BEL*
B -1 1.21 9.3 0.220 BEL
C 2 - 10.7 0.231 BEL
D 2 - 11.0 0.231 BEL
E 3 1.72 12.5· 0.231 BEL
I1 3 1.87 13.9 0.234 BEL
= BEL = brennt in der ganzen Länge
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Bettuchstoffe aus 50/50 Polyester-Baumwolle mit 40$iger
Lösung von IiDMP behandelt:
Beispiel Anzahl d. Impräg- Phosphor- $ Aufnahme Länge der
nierungen gehalt Info LOI vertikalen
Verkohlungszone in cm
| A | 1 |
| B | 1 |
| C | 2 |
| D | 2 |
| E | 2 |
| F | 2 |
| G | 2 |
| H | 2 |
| I | 2 |
| 1.44 | 9.6 | 0.229 | BEL |
| 1.25 | 7.8 | 0.231 | BEL |
| 2.46 | 13.4 | 0.264 | 19.05 |
| 2.73 | 20.9 | 0.254 | 19.05 |
| 2.52 | 18.3 | 0.256 | 19.55 |
| 2.14 | 14.0 | 0.247 | BEL |
| 2.19 | 15.0 | 0.251 | 9.65 |
| 2.67 | 15.5 | 0.243 | 18.03 |
| 2.52 | 15.0 | 0.236 | 20.57 |
Wenn IvIDMP ein zweitesmal aufgetragen wurde, ergab sich überraschend,
daß die zusätzliche Aufnahme an Flammschutzmittel gleich oder größer als die ursprüngliche Aufnahme war, und daß
die LOI-Werte wesentlich anstiegen. Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, daß die LOI-Werte bis zu 0.240 bis 0.260 anstiegen,
so daß die meisten der Proben den vertikalen Flammentest positiv durchliefen. (Einige Proben bestanden den Test
nicht; dies wird aber auf die bekannte schlechte Reproduzierbarkeit des vertikalen Flammentestes zurückgeführt.)
Aus den in der Tabelle enthaltenen Resultaten ergibt sich, daß MDMP wesentlich stärkere und mengenmäßig größere
Bindungen mit Zellulose eingeht und dadurch zu einer besseren Flammschutzwirkung in Polyester-Baumwolle-Gemischen führt.
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Um festzustellen, welche Gemische aus Polyester und Baumwolle noch mit IiDMP flammenhemmend ausgerüstet werden
können, wurden -Proben aus Bettuchstoff aus 65$ Polyester und 35$ Baumwolle zweimal mit 40$igen Lösungen von MDMP bzw. U-Methylol-3-(dimethylphosphono)-prdpionamid
mit dem im Beispiel 2 "beschriebenen Verfahren behandelt. Die Resultate der Versuche
sind in Tabelle 3 zusammengestellt.
Zweifache Behandlung von Mischungen aus 65/35 Polyester-Baumwolle mit 40$igen Lösungen von MDMP bzw. N-Methylol-3-(dimethylphosphono)-propionamid (Abkürzg.:MDMPP)
| Flammschutzmittel | 1 | $ P | $ Aufnahme | LOI |
| MDMPP | 2 | — | 8.2 | 0.220 |
| MDMPP | - | 9.1 | 0.223 | |
| MDMP | .81 | 10.6 | 0.242 | |
| MDMP | .13 | 13.5 | 0.247 | |
Die wesentlich höheren LOI-Werte verdeutlichen, daß
MDMP eine ausgeprägtere und höhere Flammschutzwirkung als IiDMPP aufweist.
Zu Vergleichszwecken wurde das Verfahren aus Beispiel 4 wiederholt, wobei aber diesmal 40$ige Lösungen zweimal
auf Proben aus Bettuchstoffen aus 65$ Polyester und 35$ Rayon
209884/1-381
aufgetragen wurden. Die beiden init MDMP behandelten Proben
ergaben LOI-Werte von 0,252 bzw« 0.242; beide Proben bestanden
den vertikalen Flammentest und ergaben Längen der Verkohlungszonen
16,00 cm bzw. 11,68 cm.
Bei Verwendung von relativ teuren Flammschutzmitteln
wie beispielsweise MDMPP oder dem erfindungsgemäßen MDMP ist es wichtig und notwendig, daß möglichst große Mengen der in
der Lösung vorhandenen Verbindung in das Gewebe aufgenommen werden. Die durch den Waschvorgang nach dem Aushärten ausgewaschenen
Verbindungen sind nicht zurückzugewinnen und damit verloren. Das Ausmaß der Bindung oder Fixierung wird als Wirksamkeit
bezeichnet} diese läßt sich aus folgender Gleichung berechnen:
Zurückgehaltenes Flammschutzmittel nach d.Waschen χ -joo Aufgenommenes
Flammschutzmittel
fo Wirksamkeit
Proben aus Bettuchstoff aus 100$ Baumwolle wurden
einmal nach dem im Beispiel 2 beschriebenen Verfahren mit Lösungen verschiedener Konzentration von MDMPP bzw» MDMP behandelt.
Die Resultate sind in Tabelle 4 zusammengestellt:
209884/138 1
Wirksamkeit der Aufnahme von .MDMPP.und MDMP auf 100$ Baumwolle
bei verschiedenen Konzentrationen.
Flammschutz- $ Konzentration $ Aufnahme $ P % Wirk- LOI
mittel ' samkeit
mittel ' samkeit
MDMPP (Pyrovatex CP)
MDMP
Il Il
| 55 | 14.9 | 2.13 - | • 39 | — |
| 45 | 14.2 | 1.63 | 47 | - |
| 35 | 12.0 | 1.58' | 51 | — |
| 30 | 10.2 | 1.38 | 51 | - |
| 25 | ■ 8.8 | 0.84 | 57 | - |
| 20 | 6.7 | 0.94 | 52 | |
| 15 | 5.1 | 0.80 | 54 | - |
| 40 | .18.5 | 2.29· | 62 | 0.266 |
| 33 | • 17.6 | 2.69 | 75 | 0.266 |
| 32 | 17.3 | 2.52 | 76 | 0.264 |
| 17 | 10.4 | 1.59 | 88 | 0.240 |
| 11 | 6.9 | 0.96 | 94 | 0.220 |
| 11 | 7.0 | 1.12 | 96 | 0.223 |
Aus den Daten ergibt sich, daß die Wirksamkeit der Aufnahme von MDMP bei niederen Konzentrationen etwa 100$ erreicht,
während N-Methylol-3-(dimethylphosphono)-propionamid
bei diesen Konzentrationen zu etwa 55$ aufgenommen wird.
Ähnliche Resultate ergeben sich, wenn Lösungen verschiedener Konzentration dieser Flammschutzmittel in der be-
209884/ 1 381
■/1%
schriebenen Weise auf Bettuchstoffe aus 50$ Polyester und
50$ Baumwolle aufgetragen werden. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 5 zusammengestellt.
Wirksamkeit der Aufnahme von Lösungen von MDMPP und MDMP bei verschiedenen Konzentrationen auf Gemische aus 50/50 Polyester-
| MDMP | Baumwolle | io Aufnahme $ P | 1.17 | io Wirksam keit |
0 | LOI | |
| Flammschutz- $ mittel |
Il | Konzentra tion |
8.2 | 1.19 | 21 | 0 | |
| MDMPP ("Pyrovatex CP") |
Il | 55 | 8.0 | 1.19 | 27 | 0 | - |
| Il | Il | 45 | 8.4 | 1.11 | 38 | 0 | - |
| Il | Il | 35 | 7.9 | 1.09 | 42 | 0 | - |
| Il | Il | 30 | 7.0 | 0.85 | 46 | 0 | - |
| Il | 25 | 5.7 | 0.70 | 47 | - | ||
| Il | 20 | 4.6 | 1.44 | 51 | - | ||
| Il | 15 | 9.6 | 1.49 | 35 | .229 | ||
| 40 | 7.7 | 1.33 | 35 | .225 | |||
| 33 | 8.5 | 1.15 | 39 | .229 | |||
| 32 | 8.1 | 0.97 | 74 | .223 | |||
| 17 | 6.0 | 0.91 | 83 | .216 | |||
| 11 | 6.3 | 92 | .218 | ||||
| 11 | |||||||
Auch hier ergibt sich deutlich, daß MDMP trotz der strukturellen Ähnlichkeit mit N-Methylol-3-(dimethylphosphono)-propionamid
eine viel stärkere Affinität für Baumwolle aufweist
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und daß diese ausgeprägte Affinität- dazu führt, daß wesentlich größere Aufnahmen des iMammschutzmittels und damit eine
wesentlich bessere Ausnutzung der verwendeten Verbindung erzielbar sind.
Die Messung der LOI-Werte einer großen Zahl von Proben
-ergab , daß bei etwa gleichen Phosphorgehalten die mit MDMP behandelten Substrate statistisch weniger brennbar als entsprechende mit N-Methylol-3-(dimethylphosphono)-propionamid
behandelte Substrate waren. Baumwollgewebe und Mischgewebe wurden daher in dem zur Bestimmung der LOIr-Werte verwendeten Gerät
bei Sauerstoffkonzentrationen entsprechend oder oberhalb ihrer LOI-Werte in Bechergläsern verbrannt* Die verkohlten Proben
wurden gewogen und analysiert, so daß der prozentuale Gehalt an Phosphor in jeder Probe, bezogen auf den ursprünglichen Phosphorgehalt,
bestimmt werden konnte. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 6 und 7 dargestellt,
Phosphorgehalt in verkohlten mit MDMPP behandelten Bettuchstoffen aus 100$; Baumwolle und 50$ Polyester und 50$ Baumwolle.
Originalproben $ P $ P zurückgehalten
LOI Jo P verkohlte Probe in verkohlter Probe
100$ Baumwolle
83.7 91.8 65.1 66.0
76.9 76.9 75.3
| 0.214 | 0.94 | 3.50 | 1.19 | 4.03 |
| 0.252 | 1.58 | 4.67 | 1.11 | 4.43 |
| 0.200 | 0.86 | 2.58 | 1.66 | 5.69 |
| 0.278 | 2.09 | 3.94 | . 209884/1381 | |
| 50/50 Polyester/Baumwolle | ||||
| 0.218 | ||||
| 0.223 | ||||
| 0.231 | ||||
-Id-
fo
t
Zurückgehaltener Phosphor in verkohlten Proben aus mit MDMP
"behandelten Bettuohstoffen aus 100$ Baumwolle und 50/50 PoIy-
Originalproben
LOI $ P
LOI $ P
ester/Baumwolle.
fo P in verkohlten Proben
ia P zurückgehalten in verkohlter Probe
100$ Baumwolle
0.220 0.96
0.252 2.33
0.204 0.75
0.266 2.29
0.220 0.96
0.252 2.33
0.204 0.75
0.266 2.29
2.81 5.46 2.53 4.61
50/50 Polyester/Baumwolle 0.218 0.91 1.38
0.223 1.25 2.45 0.231 1.25 1.92
34.5 35.0
■34.4 33.6
16.5 21.9 30.8
Aus der letzten Spalte der Tabellen 6 und 7 läßt sieh
entnehmen, daß ein sehr großer Unterschied in der Art des zurückgehaltenen
Phosphors bei mit MDMPP behandelten Geweben im Vergleich zu den mit MDMP behandelten Geweben besteht. Bei den
mit N-Methy1ο1-3-(dimethylphosphono)-propionamid behandelten
Geweben bleibt mehr als die doppelte Menge Phosphor zurück. Diese Tatsache läßt sich dahingehend interpretieren, daß die
flammenhemmende Wirkung von MDMP darin besteht, daß beim brennenden Substrat eine prozentual viel höhere Menge der Verbindung
in der Dampfphase wirksam ist. Diese völlig überraschende und unerwartete Tatsache erklärt, daß bei Verwendung gleicher
209884/1381
Mengen MDMP und N-Methylol-3-(dimethylphosphono)-propionamid
die erstere Verbindung stets eine wesentlich bessere Flammschutzwirkung ergibt. Obwohl die genauen Reaktionsmechanismen
nicht bekannt sind, kann angenommen werden, daß der in der Dampfphase über dem brennenden Substrat befindliche Phosphor
die Entflammbarkeit der Dämpfe und damit die durch die entflammten
Dämpfe verursachte Entzündung des gesamten Substrates, verhindert. Diese Wirksamkeit ist von besonderem Vorzug, da
sich ein bedeutender Teil des von der Baumwolle freigesetzten Flammschutzmittels dann in einer Form befindet, die einen wesentlich
besseren Schutz des Polyesteranteils der Mischung ermöglicht,
Proben von Bettuchstoffen aus mit MDMP behandelter Baumwolle und entsprechend behandelten Mischungen aus 50/50
Polyester/Baumwolle wurden in einer Haushaitwaschmaschine mit
dem Waschprogramm "Heiß" in Gegenwart von 0,159^ eines Haushaltswaschmittels
mehrfach gewaschen. Die Phosphoranalysen
und LOI-Werte vor und nach den Waschen sind in Tabelle 8 zusammengestellt.
Aus den Daten ergibt sich, daß nicht nur die
Phosphorgehalte, sondern auch die Flammschutzwirkung innerhalb der Fehlergrenzen der Meßmethoden konstant bleiben.
2 09-88 A/ 1381
| 8 | nach 10 Wä schen |
- | nach 25 Wäschen |
LOI | 2223426 | 0.276 | |
| 1.60 | nach Im prägnier g |
0.273 | |||||
| 3.26 | 1.51 | 3.11 | Geweben. | ||||
| Tabelle | Haltbarkeit beim Waschen der MDMP-Ausrüstuns von | 3,26 | 3.11 | 0.273 | 0.240 | ||
| io Phosphor | 50/50 Polyester/Baumwolle | 0.271 | 0.236 | ||||
| Probe nach Impräg nierung |
- 1.74 | 1.60 | 0.240 | ||||
| 100$ Baumwolle | 1.70 | 1.74 | 0.242 | ||||
| 3.26 | 1.75 | 1.47 | 0.240 | nach 10iiach .Wäschen25Wä8chen |
|||
| 3.29 | 0.236 | ||||||
| 0.266 | |||||||
| 0.271 | |||||||
| - | |||||||
| 0.242 | |||||||
| 0.236 | |||||||
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Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHE1,1 Verbindungen der allgemeinen FormelTCH0CHCITHCh0OR, .jt 2 2in der R ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe. mit bis 6 C-Atomen, X ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und R. und R2 Methyl-, Äthyl- oder Propylgruppen bedeuten.
- 2. Verbindungen der allgemeinen Formelin der X ein Wasserstoffatom oder eine- Methylgruppe und und R„ Methyl-, Äthyl- oder Propylgruppen bedeuten.5. Verbindungen der allgemeinen FormelΧ Ο
CH2CHCNHCH20H,in der X ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet.4. N-Methylol-3-(dimethylphosphinyl)-propionamid.5. Verwendung der Verbindungen nach Anspruch 1 bis 4 als Flammschutzmittel zur Flammfestausrüstung oder flammenhemmenden Ausrüstung von zellulosehaltigen Substraten.2098847.138-M-6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als zellulosehaltiges Substrat Substrate aus 100$
nativer oder modifizierter Zellulose verwendet werden,7. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als zellulosehaltige Substrate Mischungen aus nativer oder modifizierter Zellulose und Kunststoffen, insbesondere
Polyester, verwendet werden.8. Verwendung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Substrate mit einer vorzugsweise wäßrigen Lösung der Verbindungen nach Anspruch 1 bis 4 imprägniert, v/erden und daß eine chemische Umsetzung zwischen den Verbindungen und den Hydroxygruppen der Zellulose durchgeführt wird.2 U 'J h Ij A / 1 3 Ü 1
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|---|---|---|---|
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Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3997699A (en) * | 1975-04-25 | 1976-12-14 | Ethyl Corporation | Flame resistant substrates |
| US4007318A (en) * | 1975-05-21 | 1977-02-08 | General Electric Company | Phosphorylated polystyrene and method for forming same |
| US4167603A (en) * | 1976-12-13 | 1979-09-11 | Ethyl Corporation | Flame resistant cotton/polyester blend substrates |
| CA1279428C (en) * | 1985-02-27 | 1991-01-22 | Tsutomu Imai | Fire retardant for woody materials |
| US4922012A (en) * | 1987-08-24 | 1990-05-01 | Occidental Chemical Corporation | Compositions of matter comprising dialkyl-(N,N-dialkylcarbamoylmethyl) phosphine oxides |
| US9624312B2 (en) | 2014-03-26 | 2017-04-18 | International Business Machines Corporation | Flame retardant modified cellulosic nanomaterials (FR-CNs) prepared using phosphorus-containing monomers |
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| US2691567A (en) * | 1951-10-23 | 1954-10-12 | Du Pont | Polymeric organic phosphorus compounds for increasing flame resistance of textiles and method of using same |
| CH475408A (de) * | 1967-04-11 | 1969-08-29 | Ciba Geigy | Verwendung von Phosphorverbindungen zum Flammfestmachen von cellulosehaltigem textilem Fasermaterial |
| DE1618408A1 (de) * | 1967-04-25 | 1970-12-17 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Additionsprodukten aus Estern und oder Amiden von Saeuren des Phosphors und organischen Isocyanaten |
| DE2052569C3 (de) * | 1970-10-27 | 1979-03-01 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Ungesättigte phosphorhaltige Carbonsäurederivate |
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