DE2422642C3 - Process for the production of flame-retardant moldings - Google Patents

Process for the production of flame-retardant moldings

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DE2422642C3
DE2422642C3 DE19742422642 DE2422642A DE2422642C3 DE 2422642 C3 DE2422642 C3 DE 2422642C3 DE 19742422642 DE19742422642 DE 19742422642 DE 2422642 A DE2422642 A DE 2422642A DE 2422642 C3 DE2422642 C3 DE 2422642C3
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Description

R -CR,-C-R -CR, -C-

I XI. X

(I)(I)

in der R die Bedeutung H oder CH3 und X die Bedeutung CN, CONH2 oder COOR' hat, wobei R' eine Alkylgruppe darstellt und b) 60 Molprozent anderen einpolymerisierten Monomeren besteht,in which R is H or CH 3 and X is CN, CONH 2 or COOR ', where R' is an alkyl group and b) consists of 60 mol percent of other polymerized monomers,

(1) durch äußerliche Reaktion eines Vernetzungsmittels mit den funktionellen Gruppen des Polymerisats vernetzt wird,(1) by external reaction of a crosslinking agent with the functional groups the polymer is crosslinked,

(2) der Substituent X in der allgemeinen Formel I bis zu einem solchen Grad hydrolysiert wird, daß das Polymerisat mindestens 40 Molprozent freie Carboxylgruppen enthält, (2) the substituent X in general formula I is hydrolyzed to such a degree is that the polymer contains at least 40 mol percent free carboxyl groups,

(3) die freien Carboxylgruppen mit ein- bis dreiwertigen Metallionen in solchem Ausmaß in COOM-Gruppen, in denen M ein ein- bis dreiwertiges Metallion bedeutet, überführt werden, daß der COOM-Gruppengehalt 0,5 bis 40 Gewichtsprozent, berechnet als Metall und bezogen auf das Polymerisat beträgt, und gegebenenfalls(3) the free carboxyl groups with mono- to trivalent metal ions to such an extent be converted into COOM groups, in which M is a monovalent to trivalent metal ion, that the COOM group content 0.5 to 40 percent by weight, calculated as metal and based on the polymer, and optionally

(4) verbleibende Carboxylgruppen ganz oder teilweise mit Ammoniak neutralisiert werden.(4) remaining carboxyl groups wholly or partially neutralized with ammonia will.

flammhemmend zu machen; eine andere Methode, bei der ein flammhemmendes Monomeres durch Copolymerisation in das Polymerisat eingeführt wird, um das Polymerisat selbst flammhemmend zu machen, sowie eine Nachbehandlungsmethode, bei der ein flammhemmender Stoff zur Imprägnierung von Formkörpern auf der Basis eines Polymerisats verwendet wird, wobei der flammhemmende Stoff anschließend fixiert wird. Diese ίο Methoden besitzen jedoch den schwerwiegenden Nachteil, daß sie das Polymerisat in seinen physikalischen Eigenschaften beeinträchtigen, z. B. eine Verfärbung des Polymerisats oder eine Veränderung des Griffs der Formkörper bewirken, und darüber hinaus besteben allen vorgenannten Methoden gemeinsame Nachteile darin, daß die flammhemmenden Stoffe selbst toxisch sind und beim Verbrennen starken Rauch und toxische Gase entwickeln.to make flame retardant; another method that uses a flame retardant monomer through copolymerization is introduced into the polymer in order to make the polymer itself flame-retardant, as well as an aftertreatment method a flame-retardant substance for the impregnation of moldings based on a polymer is used, the flame retardant fabric is then fixed. However, these ίο methods possess the most serious one Disadvantage that they affect the polymer in its physical properties, z. Legs Cause discoloration of the polymer or a change in the handle of the molded body, and above In addition, all of the above methods have common disadvantages that the flame-retardant Substances themselves are toxic and develop strong smoke and toxic gases when burned.

Die Erfindung basiert auf der Entdeckung, daß so man bei Formkörpern, wie Fasern oder Filmen, aus Vinylpolymerisaten eine ausgezeichnete Flammhemmung erreichen kann, wenn das Polymerisat so modifiziert wird, daß es eine vernetzte Struktur besitzt und COOM-Gruppen (M ist ein ein- bis dreiwertiges Metallatom) aufweist. Hierzu wird ein Polymerisat verwendet, das in seinem Strukturgerüst 40 Molprozent oder mehr, bezogen auf das Polymerisat, einer in eine COOH-Gruppe umwandelbaren Gruppe enthält. Diese umwandelbare Gruppe wird in die COOH-Gruppe umgewandelt, und danach werden die erhaltenen Formkörper einer Salzbindung oder Vernetzungsreaktion mit einem ein- bis dreiwertigen Metall unterworfen.The invention is based on the discovery that this is the case with molded articles such as fibers or films Vinyl polymers can achieve excellent flame retardancy if the polymer is so modified that it has a networked structure and COOM groups (M is a mono- to trivalent Metal atom). For this purpose, a polymer is used that has 40 mol percent in its structural framework or contains more, based on the polymer, of a group which can be converted into a COOH group. This convertible group is converted into the COOH group, and thereafter those obtained Shaped body of a salt bond or crosslinking reaction with a mono- to trivalent metal subject.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung flammhemmender Formkörper, gis dadurch gekennzeichnet ist, daß ein vorgefertigter Formkörper aus einem Polymerisat, das aus a) mindestens 40 Molprozent aus wiederkehrenden Einheiten der allgemeinen Formel IThe invention thus relates to a process for producing flame-retardant molded bodies, gis is characterized in that a prefabricated molded body made of a polymer consisting of a) at least 40 mol percent of repeating units of the general formula I.

CH2-CCH 2 -C

(I)(I)

2. Anwendung des Verfahrens gemäß Patentinspruch 1 zur Herstellung von flammhemmen-2. Application of the method according to claim 1 for the production of flame retardant

4en Fasern, Filmen oder Folien.4en fibers, films or foils.

in der R die Bedeutung H oder CH. und X die Bedeutung CN, CONH2 oder COOR? hat, wobei R' eine Alkylgruppe darstellt, und b) 60 Molprozent anderen einpolymerisierten Monomeren besteht,in which R is H or CH. and X means CN, CONH 2 or COOR ? has, where R 'represents an alkyl group, and b) consists of 60 mol percent of other copolymerized monomers,

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hersteljng flammhemmender Formkörper, wie Fasern oder rilme.The invention relates to a process for Hersteljng flame-retardant molded articles such as fibers or ilme r.

Um flammhemmende polymere Massen zu erhal- ;n, sind bisher viele Methoden vorgeschlagen woren, z. B. eine Methode, bei der flammhemmende toffe, wie Metallverbindungen, Phosphorverbindunen oder Halogenverbindungen, als Zusatzstoffe in as Polymerisat eingemischt werden, um diesesTo obtain flame-retardant polymer compositions, many methods have been proposed so far, z. B. a method in which flame-retardant substances, such as metal compounds, phosphorus compounds or halogen compounds, are mixed into the polymer as additives to make this

(1) durch äußerliche Reaktion eines Vernetzungsmittels mit den funktionellen Gruppen des Polymerisats vernetzt wird,(1) by external reaction of a crosslinking agent with the functional groups of the polymer is networked,

(2) der Substituent X in der allgemeinen Formel I bis zu einem solchen Grade hydrolysiert wird, daß das Polymerisat mindestens 40 Molprozent freie Carboxylgruppen enthält,(2) the substituent X in general formula I is hydrolyzed to such an extent that that the polymer contains at least 40 mol percent free carboxyl groups,

(3) die freien Carboxylgruppen mit ein- bis dreiwertigen Metallionen in solchem Ausmaß in COOM-Gruppen, in denen M ein ein- bis dreiwertiges(3) the free carboxyl groups with mono- to trivalent metal ions to such an extent in COOM groups, in which M is a mono- to trivalent

Metallion bedeutet, überführt werden, daß der aldehyd, in Gegenwart eines sauren Katalysators be-Metal ion means to be transferred that the aldehyde, in the presence of an acidic catalyst,

COOM-Gruppengehalt 0,5 bis 40 Gewichtspro- handeltCOOM group content 0.5 to 40 percent by weight

zem, berechnet als Metall und bezogen auf das Die Vernetzungsreaktion kann während der Form-Polymensat, betragt, und gegeoenenfalls gebung des Grundpolymerisats erfolgen, es wird je-•I. j /-· ι. 5 doch bevorzugt, das Grundpolymerisat in Form des (4) verbleibende Carboxylgruppen ganz oder teil- Formkörpers der Vernetzungsreaktion zu unterweise mit Ammoniak neutralisiert werden. werfen.zem, calculated as the metal and based on the. The crosslinking reaction can take place during the shaping of the polymer, and, if necessary, the base polymer. j / - ι. 5 but preferred, the base polymer in the form of the (4) remaining carboxyl groups wholly or partially-molded body of the crosslinking reaction to be neutralized with ammonia at times. throw.

. , „. . .„ , Wie bereits erwähnt, ist es zur Herstellung der. , ". . . “As mentioned earlier, it is used to produce the

Beispiele für geeignete Alkylgruppen R' sind flammhemmenden Formkörper der Erfindung erfor-Examples of suitable alkyl groups R 'are flame-retardant moldings of the invention required

Methyl- und Äthylgruppen lo derlich; die ^„^ϋ^ eingeführten COOH-Grup-Methyl and ethyl groups loosely; the ^ "^ ϋ ^ introduced COOH group

Beispiele für geeignete Polymerisate sind Homo- pen in dem verformten Polymerisat, das eine durchExamples of suitable polymers are homopes in the shaped polymer, the one through

polymerisate und Copolymerisate der Vinylmono- Covalenzbindungen bedingte vernetzte Struktur be-polymers and copolymers of vinyl mono- covalent bonds due to the crosslinked structure

meren, die in den Vinyleinheiten Gruppen enthalten, sitzt, vollständig oder teilweise bei der Salzbildungmers, which contain groups in the vinyl units, sits, completely or partially, during the salt formation

die zu COOH-Gruppen umwandelbar sind, wie CN, oder Vernetzung unter Verwendung eines ein- biswhich are convertible to COOH groups, such as CN, or crosslinking using a one to

CONH2 oder COOR . Geeignet sind z. B. Polymeri- 15 dreiwertigen Metallions zu beteiligen, wobei COOM-CONH 2 or COOR. Suitable are e.g. B. Polymeri- 15 trivalent metal ions to participate, with COOM-

sate aus Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid, Gruppen (M bedeutet ein ein-bis dreiwertiges Metall)sate of acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, groups (M means a mono- to trivalent metal)

Methacrylamid, Methylacrylat, Äthylacrylat, Methyl- entstehen. Bei der Durchführung der SalzbildungMethacrylamide, methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl arise. When performing the salt formation

meihacrylat oder Äthylmethacrylat sowie Copoly- oder Vernetzung mit einem ein- bis dreiwertigen Ionmeihacrylat or ethyl methacrylate as well as copoly- or crosslinking with a mono- to trivalent ion

merisate der genannten Monomeren mit anderen werden Salze einwertiger Metalle, wie Kalium- oderMerisate of the monomers mentioned with others are salts of monovalent metals, such as potassium or

Vinylmonomeren, wie Styrol, a-MethylstyroI, Vinyl- 20 Natriumsalze, von schwachen Säuren, wie CarbonateVinyl monomers such as styrene, α-methyl styrene, vinyl sodium salts, of weak acids such as carbonates

acetat, Hydroxyalkylacrylaten, Vinylpyridin, Vinyl- oder Acetate, oder Oxide, Halogenide, Alkoholate,acetate, hydroxyalkyl acrylates, vinyl pyridine, vinyl or acetates, or oxides, halides, alcoholates,

pyrrolidon, Vinylbenzolsulfonaten oder Natriummeth- anorganische oder organische Säuresalze, vorzugs-pyrrolidone, vinylbenzenesulfonates or sodium meth- inorganic or organic acid salts, preferably

allylsulfonat. Diese Vinylpolymerisate werden auf weise anorganische oder organische Salze schwacherallyl sulfonate. These vinyl polymers become weaker due to inorganic or organic salts

bekannte Weise zu Fasern, Filmen od. dgl. verformt. Säuren, wie Carbonate oder Acetate, oder zwei- oderknown manner into fibers, films or the like. Deformed. Acids, such as carbonates or acetates, or two or

Polymerisate aus Vinylmonomeren, die solche zu 25 dreiwertiger Metalle, wie Calcium, Magnesium, Eisen,Polymers made from vinyl monomers that convert them to trivalent metals such as calcium, magnesium, iron,

COOH-Gruppen umwandelbaren Gruppen, wie CN Zink, Kupfer, Nickel oder Aluminium, verwendet,COOH groups convertible groups, such as CN zinc, copper, nickel or aluminum, used

oder CONH2 enthalten, wie Acrylnitril, Methacryl- Es wh d eine etwa lWoige wäßrige Lösung dieser Me-or CONH 2 contain, such as acrylonitrile, methacrylic It wh d an about 1Weq aqueous solution of this Me-

nitril, Acrylamid oder Methacrylamid, werden vorher tallverbindungen verwendet, um die Salzbildung odernitrile, acrylamide or methacrylamide, are previously used to prevent salt formation or

so modifiziert, daß eine vernetzte Struktur entsteht. Vernetzung bei einer Temperatur von 60 bis 100° Cmodified so that a networked structure is created. Crosslinking at a temperature of 60 to 100 ° C

Anschließend werden diese Gruppen mit einer Säure 30 zu bewirken, wobei die Reaktionsbedingungen nachSubsequently, these groups are effected with an acid 30, the reaction conditions according to

oder einer Base der Hydrolyse unterworfen, so daß Maßgabe des Typs der Metallverbindung, der Reak-or a base subjected to hydrolysis, so that depending on the type of metal compound, the Reak-

40 Molprozent oder mehr, vorzugsweise 60 Molpro- tionstemperatur, der Reaktionszeit, dem Typ des40 mol percent or more, preferably 60 mol percent, the reaction time, the type of

zent oder mehr, jeweils bezogen auf das Polymerisat, Lösungsmittels, des COOH-Gruppen-Gehalts undcent or more, based in each case on the polymer, solvent, the COOH group content and

COOH-Gruppen in den Vinyleinheiten gebildet des Vernetzungsgrades verschieden sind. Um die er-COOH groups formed in the vinyl units differ in the degree of crosslinking. To the

werden. 35 findungsgemäß beabsichtigte Flammhemmung zu er-will. 35 according to the invention intended flame retardancy

Eine vernetzte Struktur ist notwendig zur Erzie- reichen, enthält das verformte Polymerisat der Erfin-A cross-linked structure is necessary to achieve the deformed polymer of the invention contains

lung von Lösungsmittelbeständigkeit und verhindert dung 0,5 bis 40 Gewichtsprozent, insbesondere 1 bisdevelopment of solvent resistance and prevents dung 0.5 to 40 percent by weight, in particular 1 to

eine übermäßige Quellung oder Elution des Poly- 30 Gewichtsprozent (berechnet auf Metall), bezogenexcessive swelling or elution of the poly- 30 percent by weight (calculated on metal) based on

merisats während der Hydrolyse mit einer Säure oder auf Polymeres, COOM-Gruppen (M ist ein ein- bismerisats during hydrolysis with an acid or on polymer, COOM groups (M is a one to

einer Base, bei der die COOH-Gruppe gebildet wird. 40 dreiwertiges Metall), die aus COOH-Gruppen in dema base at which the COOH group is formed. 40 trivalent metal) consisting of COOH groups in the

Die vernetzte Struktur bewirkt für sich keinen verformten Polymerisat durch Ersatz von Wasser-The cross-linked structure does not in itself cause any deformed polymer by replacing water

flammhemmenden Effekt, sondern führt eher zu einer stoff durch ein- bis dreiwertiges Metall auf demflame-retardant effect, but rather leads to a substance due to mono- to trivalent metal on the

leichteren Verbrennung. Deshalb wird es, obwohl Wege der Salzbildung oder Vernetzung ersetzt wor-easier burning. Therefore, although ways of salt formation or cross-linking have been replaced

mindestens 0,1 Molprozent des Polymerisats wegen den sind. Ein Metallgehalt, der 40 Gewichtsprozentat least 0.1 mole percent of the polymer because of the. A metal content that is 40 percent by weight

der gewünschten Lösungsmittelbeständigkeit vernetzt 45 übersteigt, ist unerwünscht wegen der Beeinträchti-crosslinked exceeds the desired solvent resistance 45 is undesirable because of the impairment

sein sollten, bevorzugt, den Vernetzungsgrad so ge- gung der physikalischen Eigenschaften des verform-should be, preferably, the degree of crosslinking in relation to the physical properties of the deformable

ring wie möglich zu halten, sofern die Lösungsmittel- ten Materials. Zur Verbesserung der Flammhem-keep ring as possible, provided the solvent- borne material. To improve the flame retardancy

beständigkeit der Formkörper gewährleistet ist. mung der flammhemmenden Formkörper der Erfin-resistance of the molded body is guaranteed. tion of the flame-retardant moldings of the invention

Die Methoden zur Herstellung einer vernetzten dung ist es erwünscht, die noch verbleibendenThe methods of making a crosslinked manure is desirable to the remaining

Struktur in dem Polymerisat verwenden eine der fol- 50 COOH-Gruppen vollständig oder teilweise inStructure in the polymer use one of the fol- 50 COOH groups completely or partially in

genden Reaktionen: COONH4-Gruppen umzuwandeln. Die Umwandlunglowing reactions: converting COONH 4 groups. The transformation

kann in einfacher Weise vor oder im Anschluß an diecan be done in a simple manner before or after the

(1) Umsetzung von CN-Gruppen in einem Poly- Umsetzung mit einer ein- bis dreiwertigen Metallvermerisat, das z. B. Acrylnitril oder Methacryl- bindung dadurch erfolgen, daß man das verformte nitril enthält, 55 Polymerisat mit einer efva 10°/oigen wäßrigen Lösung von z. B. Ammoniak, Ammoniumacetat odei(1) Conversion of CN groups in a poly conversion with a mono- to trivalent metal note, the Z. B. acrylonitrile or methacrylic bond made by deforming the nitrile contains, 55 polymer with an efva 10% aqueous solution from Z. B. ammonia, ammonium acetate or odei

(2) Umsetzung von CONH2-Gruppen in einem Ammoniumchlorid, bei 60 bis 100° C behandelt.
Polymerisat, das z. B. Acrylamid oder Meth- Die flammhemmenden Formkörper der Erfindung acrylamid enthält. die eine vernetzte Struktur und COOM-Gruppen (M
(2) Conversion of CONH 2 groups in an ammonium chloride, treated at 60 to 100 ° C.
Polymer z. B. acrylamide or meth- The flame-retardant molded article of the invention contains acrylamide. which have a networked structure and COOM groups (M

60 ist ein ein- bis dreiwertiges Metall) besitzen, sind ge-60 is a mono- to trivalent metal), are ge

Bei Anwendung der Methode gemäß Reaktion (1) kennzeichnet durch ausgezeichnete Flammhemmung wird das Grundpolymerisat mit einer Lösung behan- ohne das Erfordernis der Zugabe eines flammhemdelt, die Hydrazin in Form des Hydrats oder eines menden Stoffes und durch vollständige Verkohlung Mineralsäuresalzes enthält, oder mit einer Lösung bei Berührung mit einer Flamme, ohne daß eine erbehandelt, die Hydroxylamin in Form des Hydro- 65 hebliche Menge an Rauch oder störendem Gerucr Chlorids oder Sulfats enthält. Bei der Methode ge- entsteht. Der Hauptgrund für die ausgezeichnet« muß der Reaktion (2) wird das Grundpolymerisat Flammhemmung und das spezielle Verbrennungsver· mit einem Aldehyd, wie Formaldehyd oder Benz- halten scheint in endothermen Reaktionen zu liegenWhen using the method according to reaction (1) is characterized by excellent flame retardancy if the base polymer is treated with a solution without the need to add a flame retardant, the hydrazine in the form of a hydrate or some substance and by complete charring Mineral acid salt, or with a solution on contact with a flame without any treatment, the hydroxylamine in the form of the hydro- 65 considerable amount of smoke or unpleasant smell Contains chloride or sulphate. Arises from the method. The main reason for the excellent « If the reaction (2) is required, the base polymer is flame retardant and the special combustion process with an aldehyde such as formaldehyde or benzene seems to be in endothermic reactions

die in den Formkörpern der Erfindung bei Berührung c) Die Messung der Rauchgastemperatur (td&) which in the molded bodies of the invention when touched c) The measurement of the flue gas temperature (td &)

mit einer Flamme stattfinden, da die mit den Form- und des Rauchbilduagskoeffizienten (C4) erfolgttake place with a flame, as this takes place with the shape and smoke image coefficients (C 4 )

körpern der Erfindung durchgeführte Differential- nach JIS A1321.
thermoanalyse ausgeprägte endotherme Peaks über
body of the invention carried out differential according to JIS A1321.
thermal analysis pronounced endothermic peaks above

einen breiten Temperaturbereich von etwa 50 bis etwa 5 Die Bewertung der Lichtstabilität der Formkörper 250° C und kaum feststellbare exotherme Peaks zei- erfolgt durch Prüfung der Veränderung in der Sprögen. Ein wärmeisolierender Effekt der verkohlten digkeit des Prüfmusters bei der Belichtung mit UV-Schicht, die bei Berührung mit einer Flamme äugen- Strahlen für eine vorbestimmte Zeit unter Verwenblicklich gebildet wird, scheint ebenfalls zu der dung eines Lichtechtheit-Prüfgeräts vom Lichtkohlehohen Flammhemmung beizutragen. Es ist weiterhin io bogen-Typ.
Zi vermuten, daß die geringe Rauchentwicklung, die Beispiel 1
eines der besonderen Merkmale der Formkörper der
a wide temperature range from about 50 to about 5. The evaluation of the light stability of the moldings at 250 ° C. and barely detectable exothermic peaks are carried out by examining the change in the cracks. A heat-insulating effect of the charred doneness of the test specimen when exposed to UV layer, which is formed on contact with a flame eye rays for a predetermined time, also seems to contribute to the establishment of a light fastness tester of light charcoal high flame retardancy. It is still io bow type.
Zi suspect that the low smoke development that Example 1
one of the special features of the moldings of the

Erfindung darstellt, auf den Metallgehalt der erfin- Ein Kabel aus 3 denier-Acrylfasern (Copolymeri-Invention represents, on the metal content of the invent- A cable made of 3 denier acrylic fibers (copolymer

dungsgemäöen Formkörper zurückzuführen ist. sat aus 93 Molprozent Acrylnitril und 7 Molprozentis due to dgemäöen molded body. sat composed of 93 mole percent acrylonitrile and 7 mole percent

Bei den flammhemmenden Formkörpern der Er- 15 Vinylacetat) wird in eine wäßrige Lösung eingetaucht, findung kann es sich z. B. um fasrige Materialien in die 200 g/Liter Hydrazinhydrat enthält, und 2 Stun-Form von Flocken, Garnen oder um gewebte oder den bei 90° C reagieren gelassen. Das Faser/Flottengeknüpfte Textilien handeln, die Verwendung finden Verhältnis beträgt 1 :30. Nach der Vervollständigung zur Herstellung von Bekleidung der verschiedensten der Reaktion wird das Kabel mit Wasser gewaschen, Art, z. B. von Nachrwäsche; Innenausstattungen, wie 20 an der Luft getrocknet und 30 Minuten auf 1500C Vorhänge oder Teppiche; Matratzenpolsterungen; erhitzt, um die Vernetzung zu beschleunigen. Man insbesondere bei der Ausstattung von Eisenbahn- erhält auf diese Weise eine orangegelbe, vernetzte waggons und Flugzeugen, wo ein hoher Grad an Faser, deren Gewichtszunahme auf Grund der Be-Flammhemmung erforderlich ist, sowie bei Schutz- handlung 2°/o beträgt. Auf Grund der IR-Absorpbekleidung für Feuerwehrleute, Schweißer, Stahl- 25 tionsspektroskopie haben in der so behandelten Faser arbeiter, Rennfahrer oder Piloten. (nachfolgend als Faser A bezeichnet) 4 MolprozentIn the flame-retardant moldings of the invention 15 vinyl acetate) is immersed in an aqueous solution. B. to fibrous materials containing 200 g / liter of hydrazine hydrate, and 2 stun form of flakes, yarn or woven or allowed to react at 90 ° C. The fiber / liquor-knotted textiles are used, the ratio is 1:30. After the completion of the reaction for the manufacture of clothing of the most varied, the cable is washed with water, kind, e.g. B. of post-wash; Interior fittings, such as air-dried for 20 minutes and at 150 ° C. for curtains or carpets; Mattress padding; heated to accelerate crosslinking. In this way, especially when equipping railways, one obtains an orange-yellow, networked wagons and aircraft, where a high degree of fiber, the weight of which is necessary due to the flame retardancy, and with protective treatment is 2%. Due to the IR absorption clothing for firefighters, welders, steel spectroscopy, fiber workers, racing drivers or pilots have been treated in this way. (hereinafter referred to as fiber A) 4 mole percent

Bei den Formkörpern der Erfindung kann es sich der in der ursprünglichen, unbehandelten Faser ent-In the case of the moldings of the invention, the one in the original, untreated fiber can be

auch um Filme, nichtgewebte Textilien oder anderes haltenen CN-Gruppen mit Hydrazin reagiert,also around films, non-woven textiles or other holding CN groups reacts with hydrazine,

geformte Gegenstände handeln. Sie sind geeignet zur Ein Teil der Faser A wird der Hydrolysebehand-trade shaped objects. They are suitable for Part of the fiber A is the hydrolysis treatment

Verwendung in Fabrikationsprodukten, die flamm- 3° lung durch Eintauchen in eine 0,5 η-wäßrige LösungUse in manufactured products, the flame 3 ° development by immersion in a 0.5 η aqueous solution

hemmend sein müssen, wie Konstruktionspaneele, von Natriumhydroxid unterworfen. Bei einer zwei-Must be retardant, like structural panels, subject to sodium hydroxide. With a two-

Rohre, Stangen, flächige Materialien, Tapeten, Filter- stündigen Behandlungszeit bei 90° C beträgt das Faser/Pipes, rods, flat materials, wallpaper, filter hour treatment time at 90 ° C is the fiber /

tücher usw. Flotten-Verhältnis 1 :20. Nach der Behandlung wirdcloths etc. liquor ratio 1:20. After treatment will

Die Beispiele erläutern die Erfindung. In den Bei- die Faser in einen großen Überschuß an 1 η wäßrigerThe examples illustrate the invention. In the two the fiber in a large excess of 1 η aqueous

spielen erfolgt die Bewertung der Flammhemmung 35 Chlorwasserstofflösung eingetaucht, anschließendplay is carried out the evaluation of the flame retardancy 35 immersed hydrogen chloride solution, then

nach den angegebenen Tesrverfahren. gründlich mit Wasser gewaschen und in einem Heiß-according to the specified test procedure. washed thoroughly with water and put in a hot

.,._,..„ , , umluftofen getrocknet. Nach dem Trocknen zeigt die., ._, .. ",, fan oven dried. After drying shows the

(1) Qualitative Testmethode Fastr (nachfoigend als Faser B bezeichnet) eine Ge-(1) Qualitative test method Fastr (referred to as fiber B after f o i ge nd) a ge

Prufmuster wichtszunahme von 17 Prozent. Auf Grund der IR-Test sample weight increase of 17 percent. Due to the IR

a) Faser: weicher, getwisteter Spinnfaden, etwa 40 Absorptionsspektroskopie haben 63 Molprozent der 0,5 cm Durchmesser und etwa 7 cm Länge. in der ursprünglichen, unbehandelten Faser vorhan-a) fiber: soft, twisted spun thread, about 40 absorption spectroscopy have 63 mole percent of the 0.5 cm in diameter and about 7 cm in length. present in the original, untreated fiber

b) Film: Streifen, 0,5 cm breit und etwa 7 cm lan* de"f CN-Gruppen zu COOH-Gruppen reagiert.b) film strip, reacts 0.5 cm wide and about 7 cm lan de * "f CN groups to COOH groups.

& Man laßt einen Teil der Faser B mit 5°/oiger waß- & Let part of the fiber B with 5% water

Das Prüfmuster wird am oberen Ende gehalten, so riger Kaliumacetatlösung 1 Stunde bei 80° C und angeordnet, daß es eine Neigung von 45° besitzt, am 45 einem Faser/Flotten-Verhältnis von 1 :20 reagieren, unteren Ende mit einem Streichbolz angezündet bzw. Narh Vervollständigung der Reaktion wird die Faser in die Flamme gehalten und visuell hinsichtlich der mit Wasser gewaschen, entwässert und getrocknet. Flammhemmung und des Verbrennungsverhaltens Die Messung des Metallgehalts ergibt einen Kaliumbeobachtet, gehalt der Faser (nachfolgend als Faser C bezeichnet)The test sample is held at the upper end, so riger potassium acetate solution for 1 hour at 80 ° C and arranged that it has an inclination of 45 °, react at 45 a fiber / liquor ratio of 1:20, The fiber is lit lower end with a matchstick or narh completing the reaction held in the flame and visually washed in terms of water, drained and dried. Flame retardancy and combustion behavior The measurement of the metal content gives a potassium observed, content of the fiber (hereinafter referred to as fiber C)

(2) Quantitative Testmethode 5° ^?,18 Gewichtsprozent(2) Quantitative test method 5 ° ^ ?, 18 % by weight

Man laßt einen Teil der Faser C mit einer lO°/oigenLeave part of the fiber C with a 10% strength

a) Bestimmung des begrenzUn Sauerstoffindex wäßrigen Ammoniaklösung 4 Stunden bei 40° C und (LOI): Die Bestimmung erfolgt gemäß JIS K 7201 einem Faser/Flotten-Verhältnis von 1:50 reagieren, unter Verwendung eines Verbrennungsapparats Anschließend wird die Faser mit Wasser gewaschen, Type ON-I, Herst. Suga Testing Machines Co.). 55 entwässert und in einem Vakuumtrockner 2 Stunden Als Prüfmuster werden verwendet: für fasrige bei 60° C getrocknet. Nach dem Trocknen zeigt die Materialien ein Faservlies, 0,17 g/cm3 Gewebe- Faser (nachfolgend als Faser D bezeichnet) eine Gegewicht, 0,3 cm dick, 6 cm breit und 15 cm lang; wichtszunahme von 3,2%>.a) Determination of the limited oxygen index of aqueous ammonia solution for 4 hours at 40 ° C and (LOI): The determination is carried out in accordance with JIS K 7201 with a fiber / liquor ratio of 1:50 react using an incinerator. The fiber is then washed with water, Type ON-I, Manufact. Suga Testing Machines Co.). 55 dehydrated and in a vacuum dryer for 2 hours. The following are used as test samples: for fibrous dried at 60 ° C. After drying, the materials show a nonwoven fabric, 0.17 g / cm 3 woven fiber (hereinafter referred to as fiber D) a counterweight, 0.3 cm thick, 6 cm wide and 15 cm long; weight increase of 3.2%>.

für Filmmaterialien ein schmaler Streifen, 0,3 cm Die Fasern A bis D werden auf ihre Fasereigendick, 1 cm breit und 15 cm lang. 60 schäften, Flammhemmung, Lichtstabilität und Verbrennungsverhalten untersucht. Die Ergebnisse sindfor film material a narrow strip, 0.3 cm Fibers A to D are cut to their fiber thickness, 1 cm wide and 15 cm long. 60 shafts, flame retardancy, light stability and combustion behavior examined. The results are

b) Messung der Brennzeit, Glimmzeit und der Ver- in Tabelle I zusammengestellt. Hierbei bedeutet in kohlungszone: Die Messung erfolgt nach JlS den Tabellen I bis IV:b) Measurement of the burning time, glow time and the ver in Table I compiled. Here in Carbonization zone: The measurement is carried out in accordance with Tables I to IV:

h10u91J xV!1falireiJ, A"2 (45°-Meker-Brenner- X Trockenfestigkeit ... 1,0 bis 1,5 g/Denierh 10 u 91 J x V ! 1 fa li rei J, A " 2 ( 45 ° - Meker - Brenner - X dry strength ... 1.0 to 1.5 g / denier

Methode). Als Prüfkörper werden geknüpfte Ge- 65 .Method). Knotted joints are used as test specimens.

webe mit einem Gewebegewicht von 788 g/m«, Naßfest.gke.t 0,5 b.s 1,0 g/Den,erweave with a fabric weight of 788 g / m ", Naßfest.gke.t 0.5 to 1.0 g / den, er

1,41mm Dicke und einer Luftdurchlässigkeit XX Trockenfestigkeit .. mehr als 1,5 g/Denier1.41mm thickness and an air permeability XX dry strength .. more than 1.5 g / denier

von 8 ml/cmVsec verwendet. Naßfestiekeit mehr als 1.0 p/Denip.rof 8 ml / cmVsec used. Wet strength more than 1.0 p / Denip.r

Tabelle ITable I. Trocken-
und Naß
festigkeit
des Gams
Dry-
and wet
strength
of the chamois
Flammhemmung
Flammlest
Flame retardancy
Flammlest
LOILOI Lichtstabilität,
öOstündige
Belichtung
Light stability,
öOhrige
exposure
VerbrennungsverhaltenCombustion behavior
Faserfiber XXXX brennt bei der ersten
Entzündung
burns at the first
inflammation
19,019.0 keine Sprödigkeitno brittleness brennt unter Flammenerscheinung
und verkohlt
burns with the appearance of flames
and charred
AA. XX brennt etwas und
verlöscht
something burns and
goes out
23,523.5 desgl.the same brennt unter Flammenerscheinung
und verkohlt, wobei Spuren der
ursprünglichen Form zurückbleiben
burns with the appearance of flames
and charred, with traces of the
original shape remain
BB. XX brennt kaumhardly burns 31,031.0 desgl.the same verkohlt sofort ohne Flammen
bildung
instantly charred without flames
education
CC. XX brennt kaumhardly burns 32,532.5 desgl.the same verkohlt sofort ohne Flammen
bildung
instantly charred without flames
education
DD. XXXX brennt bei der ersten
Entzündung
burns at the first
inflammation
19,519.5 desgl.the same brennt unter Flammenerscheinung
unter Schmelzen und Schrumpfen,
wobei eine schwarze, harte Masse
zurückbleibt
burns with the appearance of flames
under melting and shrinking,
being a black, hard mass
remains behind
unbe-
handelt
unconcerned
acts

Beispiel 2Example 2

Ein Kabel aus Acryl fasern (Copolymerisat aus 93 Molprozent Acrylnitril und 7 Molprozent Vinylacetat) wird in eine wäßrige Lösung eingetaucht, die 200 g/Liter Hydrazinhydrat enthält. Man läßt bei einem Faser/Flotten-Verhällnis von 1 : 20 4 Stunden bei 90 bis 100° C reagieren. Nach VervollständigungA cable made of acrylic fibers (copolymer of 93 mol percent acrylonitrile and 7 mol percent vinyl acetate) is immersed in an aqueous solution containing 200 g / liter of hydrazine hydrate. One leaves a fiber / liquor ratio of 1:20 for 4 hours react at 90 to 100 ° C. After completion

der Reaktion wird das Kabel mit Wasser gewaschen, entwässert, an der Luft getrocknet und 30 Minuten auf 150° C erhitzt. Hierbei erhält man eine orangegelbe Faser mit einer Gewichtszunahme von 5,3%. Es zeigt sich, daß in der so behandelten Faser (nachfolgend als Faser E bezeichnet) \2Molprozent der in der ursprünglichen Faser vorhanden gewesenen CN-Gruppen mit Hydrazin unter Vernetzung reagiert haben.After the reaction, the cable is washed with water, drained of water, air-dried and heated to 150 ° C. for 30 minutes. This gives an orange-yellow fiber with a weight increase of 5.3%. It is found that in the fiber treated in this way (hereinafter referred to as fiber E) 2 mol percent of the CN groups present in the original fiber have reacted with hydrazine with crosslinking.

Tabelle II Table II

MetailverbindungMetail connection

Metallgehalt Metal content

(Gewichtsprozent) (Weight percent)

Fasereignung Trocken- Licht- und Stabilität,Fiber suitability for dry, light and stability,

Naß- 60stündige festig- Belichtung keitWet exposure for 60 hours

Flammhemmung
Flammtest LOI
Flame retardancy
Flame test LOI

VerbrennungsverhaltenCombustion behavior

EE. - XXXX keinenone brennt beiburns at 19,019.0 brennt unter Flammenburns in flames 609 653/338609 653/338 SprödigBrittle der erstenthe first erscheinung und verkohltappearance and charred keitspeed Entzündunginflammation FF. XX desgl.the same brennt etwassomething burns 24,024.0 brennt unter Flammenburns in flames und verlöschtand extinguishes erscheinung und verkohlt.appearance and charred. wobei Spuren der urbeing traces of the ur sprünglichen Form zuoriginal form too rückbleibenlag behind GG Ca(OCOCH3)2 Ca (OCOCH 3 ) 2 7,67.6 XX desgl.the same brennt kaumhardly burns 34,534.5 verkohlt sofort ohn«charred immediately without " 22,9 *) 22.9 *) 35,035.0 Flammenerscheinung,Flame appearance, wobei eine Masse in deiwhere a mass in dei ursprünglichen Form zuoriginal shape too rückbleibtremains HH Mg(OCOCH3),Mg (OCOCH 3 ), 5,85.8 XX desgl.the same desgl.the same 31,531.5 desgl.the same 13,0*)13.0 *) 33,533.5 II. Mn(OCOCH3),Mn (OCOCH 3 ), 5,95.9 XX desgl.the same desgl.the same 32,032.0 desgl.the same JJ Zn(OCOCHg)2 Zn (OCOCHg) 2 6,16.1 XX desgl.the same desgl.the same 36,536.5 desgl.the same KK Cu(OCOCH3).,Cu (OCOCH 3 )., 14,614.6 XX desgl.the same desgl.the same 34,034.0 desgLdesgL LL. Fe(OCOCHa)2 Fe (OCOCHa) 2 2,62.6 XX desgl.the same desgl.the same 31,531.5 desgl.the same MM. Al(OCOCH3),Al (OCOCH 3 ), 6,76.7 XX desgl.the same desgl.the same 34,534.5 desgl.the same unbe-unconcerned XXXX desgl.the same brennt beiburns at 19,519.5 brennt unter Flammenburns in flames handeltacts der erstenthe first erscheinungunter SchmelAppearance under Schmel Entzündunginflammation zen und Schrumpfenzen and shrink wobei eine harte Massibeing a hard massi zurückbleibtremains behind *) 2stündige Reaktion bei 1000C*) 2-hour reaction at 100 0 C

Die Faser E wird der Hydrolyse durch Eintauchen in eine 0,5 η wäßrige Lösung von Natriumhydroxid (Faser/Flotten-Verhältnis 1 : 30) 2 Stunden bei 90 bis 100° C unterworfen. Nach Vervollständigung der Reaktion wird die Faser in einen großen Überschuß 1 η-Salzsäure eingetaucht und dann in einem Heißlufttrockner getrocknet. Nach der Trocknung zeigt die Faser (nachfolgend als Faser F bezeichnet) eine Gewichtszunahme von 20 Prozent. Es zeigt sich, daß in der Faser 74 Molprozent der in der ursprünglichen Faser vorhandenen CN-Gruppen in COOH-G ruppen umgewandelt worden sind. Die Faser F wird mit einer lOVoigen wäßrigen Lösung jeweils einer der sieben in Tabelle II aufgeführten Metallverbindungen zur Reaktion gebracht. Die Reaktionszeit beträgt 1 Stunde bei 70 bis 80° C und einem Faser/Flotten-Verhältnis von 1 :20. Nach Vervollständigung der Reaktion wird die Faser mit Wasser gewaschen, entwässert und getrocknet. Hierbei erhält man 7 Fasertypen (nachfolgend als Fasern G, H, I, J, K, L und M bezeichnet). Jede Faser wird auf ihren Metallgehalt und ihre Eignung untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt. Wie aus Tabelle II hervorgeht, zeigen mehrwertige Metalle eine besonders ausgeprägte Wirkung. ;The fiber E is subjected to hydrolysis by immersion in a 0.5 η aqueous solution of sodium hydroxide (Fiber / liquor ratio 1:30) subjected to 2 hours at 90 to 100 ° C. After completing the reaction the fiber is immersed in a large excess of 1η hydrochloric acid and then placed in a hot air dryer dried. After drying, the fiber (hereinafter referred to as fiber F) exhibits a Weight gain of 20 percent. The fiber is found to be 74 mole percent of that in the original CN groups present in the fiber have been converted into COOH groups. The fiber F is with a 100% aqueous solution of one of the seven metal compounds listed in Table II for the reaction brought. The reaction time is 1 hour at 70 to 80 ° C and a fiber / liquor ratio from 1:20. After completion of the reaction, the fiber is washed with water, drained and dried. 7 fiber types are obtained here (hereinafter referred to as fibers G, H, I, J, K, L and M). Every fiber is examined for its metal content and its suitability. The results obtained are compiled in Table II. As can be seen from Table II, polyvalent metals exhibit one particularly pronounced effect. ;

Beispiel 3Example 3

Das gleiche Kabel aus Acrylfaser, wie im Beispiel 2 verwendet, wird in eine wäßrige Lösung eingetaucht, die 200 g/Liter Hydroxylaminsulfat und 20 g/Liter ; Natriumdihydrogenphosphat enthält. Bei einem Faser/ Flotten-Verhältnis von 1:50 läßt man 1,5 Stunden bei 100" C reagieren. Nach Vervollständigung derThe same acrylic fiber cable as used in Example 2 is immersed in an aqueous solution, the 200 g / liter hydroxylamine sulfate and 20 g / liter; Contains sodium dihydrogen phosphate. At a fiber / liquor ratio of 1:50, the mixture is left for 1.5 hours react at 100 "C. After completion of the

Reaktion wird die Faser mit Wasser gewaschen, ent-)Vca«oe£· ader Luft geIrocknet und 30 Minuten auf nu L. erhitzt. Man erhält eine gelbe, vernetzte Faser (nachfolgend als Faser N bezeichnet), wobei die Ge- ^"tszunahme 7 Prozent beträgt. Es wird gefunden, flau 13 Molprozent der in der ursprünglichen Faser enthaltenen CN-Gruppen mit Hydroxylamin reagiert haben (aus der IR-Absorptionsspektroskopie).Reaction, the fiber is washed with water, de-) V c a 'o e £ · a · u air eIrock g net and heated for 30 minutes L. nu. A yellow, crosslinked fiber is obtained (hereinafter referred to as fiber N), the increase in density being 7 percent. It is found that 13 mol percent of the CN groups contained in the original fiber have reacted with hydroxylamine (from the IR Absorption spectroscopy).

Die Faser N wird der Hydrolyse durch Eintauchen »ο in eine 0,5 η wäßrige Lösung von Natriumhydroxid bei einem Faser/Flotten-Verhältnis von 1 :30 und einer 2,5stundigen Reaktionszeit bei 90 bis 1000C unterworfen. Nach Vervollständigung der Reaktion wird die Faser in einen großen Überschuß 1 η wäßrige •5 Chlorwasserstofflösung eingetaucht, mit Wasser ge-The fiber N is the hydrolysis by immersion "ο in a 0.5 η aqueous solution of sodium hydroxide at a fiber / Fleet ratio of 1: 30 and subjected to a 2,5stundigen reaction time at 90 to 100 0 C. After completion of the reaction, the fiber is immersed in a large excess of 1 η aqueous • 5 hydrogen chloride solution, washed with water

2 "' «ι"*0*1 Zentrifug'eren entwässert und in emein Heißlufttrockner bei 110° C getrocknet. NachDehydrated 2 '""ι' * 0 * g 1 Zentrifu 'older and dried in emein hot air dryer at 110 ° C. To

«n iod e" Zeigt die Faser eine Gewichtszunahme«N iod e " If the fiber shows an increase in weight

*n ^ crozent· Darüber hinaus wird gefunden, daß 7nofrn er (nachf0'gend als Faser O bezeichnet) ni /o der in der ursprünglichen Faser enthaltenen CN-Gruppen m COOH-Gruppen umgewandelt sind, "ie J^aser υ wird in eine 5°/oige wäßrige Lösung je-* N ^ c rcent · Darüb he addition, it is found that 7nof r n he (nachf0 'quietly referred to as fiber O) ni / o of CN groups contained in the original fiber m COOH-groups are converted, "ie J ^ aser υ is JE in a 5 ° / oi ge aqueous solution

» ZlTfT1" der fÜnf in der nachfolgenden Tabelle Pin8 Jrten ^«^verbindungen eingetaucht. Bei einem Faser/Flotten-Verhältnis von 1*20 läßt man 1 Stunde bei 70 bis 80° C reagieren. Nach Vervoll-S 8T8 er Reaktion wird die Faser mit Wasser "Zl TfT 1" of the FIVE in the following table Pin 8 J rten ^ '^ immersed connections. With a fiber / fleet ratio of 1 * 20 is allowed for 1 hour at 70 to 80 ° C to react. After Vervoll-S 8 T 8 he reaction becomes the fiber with water

ο !,Τ?' entwässert und getrocknet. Hierbei erhältο!, Τ? ' drained and dried. Here receives

o man die Fasern P, Q, R, S bzw To the fibers P, Q, R, S or T

Die vorgenannten Fasern N bis T werden auf ihre E gnung untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt.The aforementioned fibers N to T are examined for their E equation. The results are in Table III compiled.

Tabelle IIITable III

Faserfiber

Metallverbindung Metallgehalt Metal compound metal content

(Gewichtsprozent) (Weight percent)

Fasereignung Trocken- Licht- und Stabilität,Fiber suitability for dry, light and stability,

Naß- 60stündige festig- Belichtung keit Flammhemmung
Flammtest LOI
Wet exposure for 60 hours. Flame retardant
Flame test LOI

N- _N- _

O — _O - _

P K2CO3 13PK 2 CO 3 13

Q Ca(OCOCH3),, 4,8Q Ca (OCOCH 3 ) ,, 4.8

R Mg(OCOCE,),, 3,4
S Zn (OCOCH3)., 4,5
T Al(OCOCEy3 3,5
R Mg (OCOCE,) ,, 3.4
S Zn (OCOCH 3 )., 4.5
T Al (OCOCEy 3 3.5

XX XXX X

X XX X

X X XX X X

keine brennt bei 19,5none burns at 19.5

Sprödig- der ersten
keit Entzündung
Brittle - the first
inflammation

desgl. brennt etwas 23,5 und verlöschtalso burns something 23.5 and goes out

desgl. brennt kaum 32,0 desgl. desgl. 33>0 the same hardly burns 32.0 the same the same 33 > 0

desgl. desgl. desgl. desgl.like. like. like. like.

desgl. desgl.the same.

31,5
34,0
31,0
31.5
34.0
31.0

VerbrennungsverhaltenCombustion behavior

brennt unter Flammenerscheinung und verkohltburns with the appearance of flames and charred

brennt unter Flammenerscheinung und verkohlt, wobei Spuren der ursprünglichen Form zurückbleibenburns with the appearance of flames and charred, leaving traces of the original Lingering shape

verkohlt sofort ohne Flammenerscheinung immediately charred without the appearance of flames

verkohlt sofort ohne Flammenerschemung, wobei eine Masse zurückbleibt, die der ursprünglichen Faserfotm genau entsprichtcharred immediately without the flames, leaving a mass that of the original fiber form corresponds exactly

desgl.
desgl.
desgl.
the same
the same
the same

Beispiel 4Example 4

Eine Acrylfaser aus einem Copolymerisat aus 20 Molprozent Acrylamid und 80 Molprozent Acrylnitril wird in eine 10%>ige wäßrige Formaldehydlösung eingetaucht, die 2°/o Triäthanolamin als Katalysator enthält. Bei einem Faser/Flotten-Verhältnis von 1 : 60 läßt man 3 Stunden bei 70° C reagieren. Die erhaltene methylolierte Faser in dem Reaktionsmedium, das anschließend mit Schwefelsäure angesäuert worden ist, wird erhitzt, wobei man eine blaßgelbe vernetzte Faser erhält (nachfolgend als Faser U bezeichnet), die in Dimethylformamid unlöslich ist.An acrylic fiber made from a copolymer of 20 mol percent acrylamide and 80 mol percent acrylonitrile is immersed in a 10% strength aqueous formaldehyde solution, the 2% triethanolamine as a catalyst contains. The mixture is left to react at 70 ° C. for 3 hours at a fiber / liquor ratio of 1:60. The obtained methylolated fiber in the reaction medium, which is then acidified with sulfuric acid is heated to obtain a pale yellow crosslinked fiber (hereinafter referred to as fiber U which is insoluble in dimethylformamide.

Die Faser U wird in eine 1 η wäßrige Natriumhydroxidlösung eingetaucht und bei einem Faser/ Flotten-Verhältnis von 1 : 30 1,5 Stunden auf 100° C erhitzt. Nach Vervollständigung der Reaktion wird die Faser durch Eintauchen in einen großen Überschuß 1 η Salzsäure vollständig neutralisiert, mitThe fiber U is immersed in a 1 η aqueous sodium hydroxide solution and with a fiber / Liquor ratio of 1: 30 1.5 hours at 100 ° C heated. After the completion of the reaction, the fiber is dipped in a large excess 1 η hydrochloric acid completely neutralized with

Tabelle IVTable IV

Wasser gewaschen, durch Zentrifugieren entwässert und getrocknet. Die getrocknete Faser (nachfolgend als Faser V bezeichnet) zeigt eine Gewichtszunahme von 22°/o. Es wird gefunden, daß 66 Molprozent der ursprünglich in der Faser vorhandenen CN-Gruppen zu COOH-Gruppen umgewandelt worden sind, wie sich an Hand der IR-Absorptionsspektroskopie ergibt. Washed with water, dehydrated by centrifugation and dried. The dried fiber (hereinafter referred to as fiber V) shows a weight increase of 22%. It is found that 66 mole percent of the CN groups originally present in the fiber have been converted to COOH groups, such as results from the IR absorption spectroscopy.

Die Faser V wird weiterhin in eine lOVoige wäßrige Lösung eingetaucht, die eine der vier in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Metallverbindungen enthält. Bei einem Faser/Flotten-Verhältnis von 1 : 20 läßt man 45 Minuten bei 70 bis 80° C reagieren. Nach der Reaktion wird die Faser mit Wasser gewaschen, entwässert und getrocknet. Man erhält auf diese Weise die Fasern W, X, Y und Z.The fiber V is further immersed in a 10% aqueous solution which is one of the four in the following Table contains metal compounds listed. With a fiber / liquor ratio of The mixture is allowed to react 1:20 for 45 minutes at 70 to 80.degree. After the reaction, the fiber is mixed with water washed, drained and dried. In this way the fibers W, X, Y and Z are obtained.

Die Ergebnisse der Eignungsprüfung hinsichtlich der Fasern U bis Z sind in Tabelle IV zusammengestellt. The results of the proficiency testing for fibers U through Z are summarized in Table IV.

Faser Metallverbindung Metallgehalt Fiber metal compound metal content

Fasereignung Trocken- Licht- und Stabilität,Fiber suitability for dry, light and stability,

Naß- öOstündigeWet-o-hour

(Gewichts- festig- Belichtung(Fixed weight exposure

Prozent) keitPercent) speed

Flammhemmung
Flammtest LOI
Flame retardancy
Flame test LOI

VerbrennungsverhaltenCombustion behavior

U —U -

V —V -

W Ca(OCOCH3)2 7,2W Ca (OCOCH 3 ) 2 7.2

Mg(OCOCH3).,
Zn(OCQCHj)2
Al(OCOCH3)J
Mg (OCOCH 3 ).,
Zn (OCQCHj) 2
Al (OCOCH 3 ) J.

5,3
5,8
6,1
5.3
5.8
6.1

XXXX

X X XX X X

keinenone

Sprödig-Brittle

keitspeed

desgl.the same

desgl.the same

desgl. desgl. desgl.like. like. like.

brennt bei 18,5
der ersten
Entzündung
burns at 18.5
the first
inflammation

brennt etwas 24,0
und verlöscht
burns something 24.0
and extinguishes

brennt kaum 32,0hardly burns 32.0

desgl. desgl. desgl.like. like. like.

30,5
33,5
33,0
30.5
33.5
33.0

brennt unter Flammenerscheinung und verkohltburns with the appearance of flames and charred

brennt unter Flammenerscheinung und verkohlt, wobei Spuren der ursprünglichen Form zurückbleibenburns with the appearance of flames and charred, leaving traces of the original Lingering shape

verkohlt sofort ohne Flammenerscheinung, wobei eine Masse zurückbleibt, die dei ursprünglichen Faserform genau entsprichtcharred immediately without the appearance of a flame, leaving a mass that dei corresponds exactly to the original fiber shape

desgl.
desgl.
desgl.
the same
the same
the same

Beispiel 5Example 5

Ein Kabel aus Acrylfaser (Copolymerisat aus 93 Molprozent Acrylnitril und 7 Molprozent Vinylacetat) wird in eine wäßrige Lösung eingetaucht, die 200 g/Liter Hydrazinhydrat enthält. Bei einem Faser/ Flotten-Verhältnis von 1:30 läßt man 4,5 Stunden bei 1000C reagieren. Nach der Reaktion wird die Faser mit Wasser gewaschen, entwässert, an der Luft getrocknet und 1 Stunde auf 150° C erhitzt. Hierbei erhält man eine orangegelbe Faser, die eine Gewichtszunahme von 5,1 Gewichtsprozent zeigt. Diese Faser wird der Hydrolyse unterworfen, indem man sie in eine 0,5 η wäßrige Lösung von Natriumhydroxid eintaucht. Bei einem Faser/Flotten-Verhältnis von 1:30 und einer Temperatur von 100° C werden unterschiedliche Eintauchzeiten angewendet. Nach dem Nertralisieren mit einem großen Überschuß 1 n-Salz&äure erhält man zwei verschiedene Arten von Fasern mit einem unterschiedlichen COOH-Gruppengehalt von 35 Molprozent bzw. 55 Molprozent Beim Behändem dieser Fasern mit einer wäßrigen Lösung von Calciumacetat erhält mar Fasern mit unterschiedlichem Calciumgehalt. Di« LOI-Werte dieser Fasern sind in Tabelle V angegeben. Aus Tabelle V geht hervor, daß man eine aus geprägte Flammhemmung erhält, wenn der COOH-Gruppen-Gehalt der Faser 40 Molprozent oder höher, und der Metallgehalt 0,5 Gewichtsprozent oder höhei HegtA cable made of acrylic fiber (copolymer of 93 mol percent acrylonitrile and 7 mol percent vinyl acetate) is immersed in an aqueous solution containing 200 g / liter of hydrazine hydrate. At a fiber / liquor ratio of 1:30, the mixture is left to react at 100 ° C. for 4.5 hours. After the reaction, the fiber is washed with water, dehydrated, air-dried and heated to 150 ° C. for 1 hour. This gives an orange-yellow fiber which shows a weight increase of 5.1 percent by weight. This fiber is subjected to hydrolysis by immersing it in a 0.5 η aqueous solution of sodium hydroxide. With a fiber / liquor ratio of 1:30 and a temperature of 100 ° C, different immersion times are used. After neutralization with a large excess of 1N salt & acid, two different types of fibers with different COOH group contents of 35 mol percent and 55 mol percent are obtained. When these fibers are treated with an aqueous solution of calcium acetate, fibers with different calcium contents are obtained. The LOI values of these fibers are given in Table V. From Table V it can be seen that embossed flame retardancy is obtained when the COOH group content of the fiber is 40 mole percent or higher and the metal content is 0.5 weight percent or higher

Tabelle VTable V

Metallmetal LOILOI 5555 gehaltsalary 22,522.5 (Gewichts(Weight COOH-Gruppen-Gehalt der FaserCOOH group content of the fiber 24,524.5 prozent)percent) (Molprozent)(Mole percent) 26,526.5 00 3535 29,029.0 0,70.7 21,021.0 31,031.0 2,02.0 21,021.0 4,24.2 22,022.0 7,57.5 22,522.5 23,523.5

VergleichsbeispielComparative example

a) Behandlung von Formkörpern, so daß sie ausschließlich Metall enthaltena) Treatment of moldings so that they contain only metal

7 Molprozent Vinylacetat enthält, wird in einem Obermeyer-Reaktor vorgelegt, der mit Rückflußkühler ausgerüstet ist und mit einer wäßrigen Lösung umgesetzt, die 400 g/Liter Hydrazinhydrat enthält. Bei einem Faser/Flotten-Verhältnis von 1 :10 läßt man 1,5 Stunden bei 100° C reagieren. Nach Vervollständigung der Reaktion wird das Garn gründlich mit Wasser gewaschen. Die Gewichtszunahme des Garns beträgt 5,8% aus der Messung des Um-Contains 7 mole percent vinyl acetate is placed in an Obermeyer reactor equipped with a reflux condenser and an aqueous solution implemented, which contains 400 g / liter of hydrazine hydrate. Leaves at a fiber / liquor ratio of 1:10 react at 100 ° C. for 1.5 hours. After the completion of the reaction, the yarn becomes thorough washed with water. The weight increase of the yarn is 5.8% from the measurement of the

In 100 ml Dimethylformamid werden 4 g Zinkacetat gelöst. Anschließend gibt man 10 g eines Copolymerisats aus 93 Molprozent Acrylnitril und4 g of zinc acetate are dissolved in 100 ml of dimethylformamide. Then 10 g of a copolymer are added from 93 mole percent acrylonitrile and

7 Molprozent Vinylacetat zu. Das Gemisch wird bei io satzes, und 14 Molprozent der ursprünglich in der Raumtemperatur ausreichend gerührt, so daß man Faser vorhandenen CN-Gruppen haben mit Hydrazin eine Lösung erhält, die transparent und blaßgelb reagiert, wie sich aus der IR-Absorptionsspektrogefärbt ist. Nach dem Entschäumen wird die Lösung skopie ergibt,7 mole percent vinyl acetate too. The mixture is set at io, and 14 mole percent of that originally in the Room temperature sufficiently stirred so that one fiber has CN groups present with hydrazine a solution is obtained which reacts transparently and pale yellow as colored from the IR absorption spectrum is. After defoaming, the solution is a copy

auf ein Blech aus nichtrostendem Stahl gegossen, Das in dem Reaktor verbleibende Garn wird mitpoured onto a stainless steel sheet, the yarn remaining in the reactor is mixed with

wobei man einen Film von etwa 3 mm Dicke erhält. 15 einer 2 η wäßrigen Lösung von Natriumhydroxida film about 3 mm thick is obtained. 15 of a 2 η aqueous solution of sodium hydroxide

(Faser/Flotten-Verhältnis 1:10) versetzt. Die Hydrolysedauer beträgt 1,5 Stunden bei 100° C. Nach Vervollständigung der Hydrolyse wird das Garn gründlich mit Wasser gewaschen, 1 Stunde bei Raumtemperatur mit 1 η-Schwefelsäure behandelt, erneut mit Wasser gewaschen, entwässert und in einem Heiß-Umluftofen getrocknet. Die Gewichtszunahme nach dem Trocknen beträgt 21,4%, und 78 Molprozent der ursprünglich in der Faser enthaltenen CN-Grup-(Fiber / liquor ratio 1:10) added. The hydrolysis time is 1.5 hours at 100 ° C. After completion After hydrolysis, the yarn is washed thoroughly with water for 1 hour at room temperature Treated with 1 η-sulfuric acid, washed again with water, drained and put in a hot-convection oven dried. The weight gain after drying is 21.4% and 78 mole percent of the CN group originally contained in the fiber

vvährend der LOI-Wert eines Films, der in ähnlicher 25 pen sind in COOH-Gruppen umgewandelt worden, Weise hergestellt worden ist, jedoch kein Zink ent- wie sich aus der IR-Absorptionsspektroskopie ergibt. v while the LOI value of a film that is similar in 25 pen have been converted into COOH groups, Has been produced in a manner which, however, does not produce zinc, as is evident from the IR absorption spectroscopy.

Es wird ein Prüfmuster (geknüpftes Gewebe, Doppel-Garnlage) unter Verwendung des wie vorstehend 30 behandelten Garns und einer Flach-Knüpfmaschine (8 Gauge) hergestellt. Das erhaltene Gewebe wird mit einer 10%igen wäßrigen Lösung von Calciumacetat 30 Minuten bei 90° C und einem Faser/Flotten-Verhältnis von 1 :20 behandelt, anschließend mit 35 Wasser gewaschen, entwässert und getrocknet. Der Der in vorgenannter Weise Metallsalze enthal- Calciumgehalt der Fasern in dem Gewebe beträgt tende Film wird an der Luft 1 Stunde auf 120° C gemäß der Analyse 8,2 Gewichtsprozent. Der erhitzt. Durch diese Behandlung färbt sich der Film LOI-Wert des Gewebes beträgt 32,5 und bleibt unbraun, ist jedoch ausreichend zäh und kann nicht verändert, nachdem das Gewebe bei 400C und einem leicht abgerissen werden. Der Film ist in Dimethyl- 40 Gewebe/Flotten-Verhältnis von 1:20 5mal mit einer formamid unlöslich. Beim Entzünden mit einem 0,l%igen wäßrigen Lösung von Emal40 (Produkt Streichholz brennt ein aus dem Film geschnittener der Kao Soap Co.; Natriumsalz von sulfatiertem schmaler Streifen nur kurze Zeit und verlöscht dann. Kokosnußalkohol) gewaschen worden ist. Dies zeigt Der LOI-Wert des Films beträgt 23,5, was eine ge- eine ausgezeichnete Beständigkeit der Flammhemwisse Verbesserung in der Flammhemmung anzeigt. 45 mung an. Mit dem geknüpften Gewebe wird einA test sample (knotted fabric, double yarn layer) is produced using the yarn treated as above and a flat knotting machine (8 gauge). The fabric obtained is treated with a 10% strength aqueous solution of calcium acetate for 30 minutes at 90 ° C. and a fiber / liquor ratio of 1:20, then washed with water, dehydrated and dried. The calcium content of the fibers in the fabric contained in the above-mentioned metal salts is tende film in the air for 1 hour at 120 ° C according to the analysis 8.2 percent by weight. That heats up. By this treatment, the film LOI of the fabric dyed is 32.5 and remains unbraun, but is sufficiently tough and can not be changed after the tissue at 40 0 C and are easily torn. The film is insoluble in a dimethyl 40 fabric / liquor ratio of 1:20 5 times with a formamide. When igniting with a 0.1% aqueous solution of Emal40 (product: Matchstick burns a cut from the film by Kao Soap Co .; sodium salt of sulphated narrow strips only for a short time and then extinguishes. Coconut alcohol) has been washed. This shows that the LOI of the film is 23.5, which indicates an excellent resistance to flame retardancy, improvement in flame retardancy. 45 mung. With the knotted fabric, a

Flammtest durchgeführt, dessen Ergebnisse in denFlame test carried out, the results of which are in the

Beispiel 6 Tabellen VI und VII zusammengestellt sind. Wie ausExample 6 Tables VI and VII are compiled. How out

den Tabellen hervorgeht, besitzt das geknüpfte Ge-as can be seen from the tables, the linked structure

Ein Strang aus gesponnenem Garn (2/48) aus webe eine ausgezeichnete Flammhemmung bei vereiner Acrylfaser, die 93 Molprozent Acrylnitril und 50 minderter Rauchentwicklung.A skein of spun yarn (2/48) made of weave provides excellent flame retardancy for both Acrylic fiber, the 93 mole percent acrylonitrile and 50 reduced smoke.

Dieser Film wird zunächst an der Luft und dann 3 Stunden bei 35° C in einem Vakuumtrockner getrocknet. Der so behandelte Film ist transparent, blaßgelb gefärbt, sehr spröde und in Dimethylformamid bei Raumtemperatur löslich. Die Analyse ergibt einen Zinkgehalt des Films von 9,3 Gewichtsprozent. Ein aus diesem Film geschnittener schmaler Streifen verbrennt nach Entzündung durch ein Streichholz. Der LOI-Wert des Films beträgt 21,0,This film is first dried in air and then for 3 hours at 35 ° C. in a vacuum dryer. The film treated in this way is transparent, pale yellow in color, very brittle and in dimethylformamide soluble at room temperature. The analysis shows a zinc content of the film of 9.3 percent by weight. A narrow strip cut from this film burns through after ignition Match. The LOI value of the film is 21.0,

hält, 19,5 beträgt. Somit wird die Flammhemmung durch einfache Einführung eines Metallsalzes allein nicht verbessert.holds, is 19.5. Thus, the flame retardancy is achieved by simply introducing a metal salt alone not improved.

b) Behandlung von Formkörpern, so daß sie ausschließlich durch ein Metall bedingteb) Treatment of moldings so that they are caused solely by a metal

Vernetzungen enthaltenContain networks

Tabelle VITable VI Flammtest*) (45O-Meker-Brenner-Metliode)Flame test *) (45 O -Meker burner method) Dauer der Flamme Narfiglimmen Verkohlungszone VerbrennungsverhaltenDuration of the flame Narfiglimmen charring zone Combustion behavior

fsec) (see) (cm1)fsec) (see) (cm 1 )

9,99.9

keine Flammenbildung;
nur Verkohlung
no flame formation;
only charring

*) 1- Flammenlänge des Meker-Brenners: 65 mm.*) 1- Flame length of the Meker burner: 65 mm.

2. Daner der Berührung mit der Zündflamme: 2 Minuten.2. After contact with the pilot light: 2 minutes.

Tabelle VIITable VII

Tesiart Prüfmuster *)Tesiart test sample *)

geknüpftes geknüpftes Vergleichsgewebe * *)knotted knotted comparative fabric * *)

Gewebetissue

vonfrom

Beispiel 7 ABCExample 7 ABC

Gewicht vor der
Verbrennung (g)
Weight in front of
Combustion (g)
38,438.4 36,436.4 24,724.7 27,427.4 35,635.6
Gewicht nach der
Verbrennung (g)
Weight according to the
Combustion (g)
10,410.4 6,06.0 2,72.7 8,68.6 11,811.8
verbrannte
Gewichtsmenge (g)
burned
Weight amount (g)
28,128.1 30,430.4 22,022.0 18,618.6 23,823.8
Rauchgastemperatur (f dö)Flue gas temperature (f dö) 1515th 164164 3838 169169 199199 Rauchentwicklungs-
koeffi?ient (C Λ)
Smoke development
coefficient (C Λ )
66th 33 2929 111111 9090
·) Größe des Prüfmusters: 22·) Size of the test sample: 22 X 22 cm.X 22 cm. **) A: phenolische synthetische**) A: phenolic synthetic Faser, beschrieben inFiber, described in SA-PS 6 91 356.SA-PS 6 91 356.

B: flammhemmende viskose Faser, die einen flammhemmenden Sto·* enthält, der in der bekanntgemachten JA-PA 31 720/72 beschrieben ist.
C: Modacrylfaser, die copolymerisiertes Vinylchlorid enthält. D: Faser hergestellt aus einer Polyvinylchlorid-Poiyvinylalkohol-Emulsion.
B: flame-retardant viscous fiber containing a flame-retardant fabric * which is described in the published JA-PA 31 720/72.
C: Modacrylic fiber containing copolymerized vinyl chloride. D: Fiber made from a polyvinyl chloride-polyvinyl alcohol emulsion.

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung flammhemmender Formkörper, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorgefertigter Formkörper aus einem Polymerisat, das aus a) mindestens 40 Molprozent aus wiederkehienden Einheiten der allgemeinen Formel I1. Method of making flame retardant Shaped body, characterized in that a prefabricated shaped body made of a polymer which consists of a) at least 40 mol percent of recurring units of the general Formula I.
DE19742422642 1973-05-14 1974-05-10 Process for the production of flame-retardant moldings Expired DE2422642C3 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5328473A JPS503149A (en) 1973-05-14 1973-05-14
JP5328473 1973-05-14
JP5748273A JPS5337911B2 (en) 1973-05-14 1973-05-22
JP5748273 1973-05-22

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2422642A1 DE2422642A1 (en) 1974-12-05
DE2422642B2 DE2422642B2 (en) 1976-05-26
DE2422642C3 true DE2422642C3 (en) 1976-12-30

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